ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO
DEPARTAMENTO DE ELÉCTRICA Y
ELECTRÓNICA
CARRERA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y
TELECOMUNICACIONES
PROYECTO DE GRADO PARA OBTENCIÓN DEL
TITULO DE INGENIERÍA
“ESTUDIO PARA LA MIGRACIÓN DEL SISTEMA
TRONCALIZADO DE LA FUERZA TERRESTRE DEL
ECUADOR DE UNA PLATAFORMA SMARTZONE A
UNA PLATAFORMA APCO P25 IP”.
SRTA. GEOCONDA IVONNE CEVALLOS TACURI
SANGOLQUI – ECUADOR
2010
CERTIFICACIÓN
Certificamos que el presente proyecto de grado titulado “ESTUDIO PARA LA
MIGRACIÓN DEL SISTEMA TRONCALIZADO DE LA FUERZA TERRESTRE
DEL ECUADOR DE LA PLATAFORMA SMARTZONE A LA PLATAFORMA
APCO P25 IP”, ha sido desarrollado por en su totalidad por la Srta. Geoconda
Cevallos
Atentamente
__________________________
Ing. Darío Duque
DIRECTOR
___________________________
Ing. José Robles Salazar
CODIRECTOR
DEDICATORIA
RESUMEN DEL PROYECTO DE GRADO
El presente estudio para la migración del Sistema troncalizado de la Fuerza
Terrestre del Ecuador de la plataforma SmartZone a la plataforma APCO P25 IP. Se
basa en la necesidad de modernizar el sistema actual y adoptar nuevas tecnologías
como es la tecnología IP.
La plataforma que ofrece APCO P25 IP es la acogida por la Fuerza terrestre
del Ecuador ya que facilita una sutil migración del sistema troncalizado actual que es
el SmartZone a APCO P25 IP. APCO está basado en el proyecto 25 que es una
norma a nivel mundial. Además la tecnología IP está actualmente involucrada en
todos los ámbitos de las comunicaciones de ahí la importancia de realizar un cambio
en la tecnología que posee la FTE, para así estar preparados y listos a acoger nuevas
tendencias tecnológicas que se originen a partir del protocolo IP.
Además que con esta nueva tecnología se pueden dar un sinnúmero de
aplicaciones y aprovechar al máximo la migración del sistema troncalizado.
Al ser APCO la tecnología de migración a implantarse en la FTE los costos se
reducen ya que al ser compatible con SmartZone se puede hacer rehusó de la
infraestructura ya instalada de SmartZone, solo requiere un cambio en el Master Site
y configuraciones en los sitios de repetición que en el documento se describen.
En resumen se tratará sobre todas las ventajas, beneficios, características,
canalización, costo beneficio, etcétera.
DEDICATORIA
DEDICATORIA
Hay muchas personas a quienes dedicarles mi proyecto de tesis ya que me
han apoyado, ayudado y han aconsejado.
Este proyecto de grado le dedico a mi padre que es por quien siempre me
esmerado y ha sido mi ejemplo a seguir, es por quien desee algún día ser ingeniera,
a él y todas sus buenas enseñanzas gracias.
AGRADECIMIENTOS
AGRADECIMIENTOS
Primero a Dios quien me ha dado salud, paciencia, sabiduría y la capacidad
para alcanzar mis metas y objetivos.
Agradezco a mis padres por todo el apoyo que me han brindado porque me
ha sabido guiar por el mejor camino, porque siempre ha habido de su parte un sabio
consejo.
A quienes me alentaron y comprendieron siempre hermanos, mi enamorado,
amigos, director y codirector, gracias a todos ellos. También a las personas
miembros de la DISICOME porque siempre me prestaron toda la ayuda que yo
he necesitado
PRÓLOGO
En la actualidad vivimos en un mundo que crece enormemente en el campo
tecnológico todo está actualmente relacionado con el mundo de la tecnología. Hay muchos
ingenieros, técnicos, científicos y demás personas en el mundo que se dedican a hacer
nuestra vida mucho más fácil.
El mundo actual se orienta todo hacia IP, todo está relacionado con esto.
Las comunicaciones no son la acepción es más, es el medio que más se ha
desarrollado con las nuevas tendencias tecnológicas. La necesidad de la comunicación y de
mejorarla siempre nos llevara a actualizar y mejorar las comunicaciones.
El Ejército como fuerza de defensa del territorio, zona o país se ve en la necesidad
constante de comunicarse para informar la situación, sea cual fuere la circunstancia.
La Fuerza Terrestre del Ecuador posee un sistema de comunicaciones que cumple
con las finalidades para las cuales fue implementado, pero se ve ahora en la necesidad de
modernizar este sistema troncalizado a IP, para avanzar a la par con un mundo tecnológico
en desarrollo, porque no se puede ver una fuerza tan importante dentro del país con una
tecnología de menores características a comparación con el resto de Latinoamérica o el
mundo.
De allí la necesidad de adquirir una nueva tecnología que priorice la voz ante los
datos, ya que en circunstancias reales la comunicación es por medio de mensajes de voz
que se deben llevar a cabo en el momento oportuno con la prioridad de que se le otorgue a
cada una de estas llamadas, dándole a las llamadas la importancia que cada una de ellas
amerite.
Es importante que se busque una tecnología que optimice los recursos y asegure el
cumplimiento de las misiones encomendadas a la Fuerza Terrestre. Además de que
garantice su compatibilidad con la tecnología actual para poder hacer rehusó de los equipos
instalados actualmente.
ÍNDICE DE CONTENIDO
ÍNDICE DE TABLAS...................................................................................................... IX
ÍNDICE DE FIGURAS...................................................................................................... X
GLOSARIO…………………………………………………………….…….………..... XI
CAPITULO I……………………………………………………………………………..13
INTRODUCCIÓN…………………………………………………………..……………13
1.1 ANTECEDENTES…………………………………………………….…………..…13
1.2 JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA…………………………………………...….16
1.3 ALCANCE……………………………………………………………….……….….17
1.4 OBJETIVOS…………………………………………………………….………...….18
1.4.1 OBJETIVO GENERAL………………………………………….......………….18
1.4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS………………………….........…………..…….…18
1.5 METODOLOGÍA……………………………………………………….…………....19
1.6 RESUMEN DE LOS CAPÍTULOS……………………………………………….…..20
1.6.1 Capítulo I: Introducción…………………………………………..…........……..20
1.6.2 Capítulo II: Marco Teórico……………………………………..……………….20
1.6.3 Capítulo III: Migración de SmartZone 3.z a APCO P25 IP…………...…..…....20
1.6.4 Capitulo IV: Análisis Financiero…………………………………………..……20
1.6.5 Capítulo V: Conclusiones y Recomendaciones……………………….…....…….20
CAPITULO II…………………………………………………………………..…..…….21
MARCO TEÓRICO………………………………………………………….…………..21
2.1 SITUACIÓN ACTUAL…………………………….……………………….………...21
2.1.1 Sistema troncalizado SmartZone versión 3.z…………………..…….…….…….21
2.1.2 Características del sistema troncalizado SmartZone versión 3.z......……...……..22
2.1.3 Descripción del sistema de radio…………………………………..........………..30
2.1.4 Zonas de cobertura del sistema troncalizado……………………………..……....34
2.2 SISTEMA TRONCALIZADO APCO P25 IP…………………………………….…..36
2.2.1 Características del Sistema Troncalizado APCO P25…………………….…...…38
2.2.2 SmartZone 3.z vs. APCO P25………………………………………………...….39
CAPITULOIII………………………………...……………………………………….…41
MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP……………………………….41
3.1 ANÁLISIS Y REGULACIÓN DEL ESPECTRO A SER UTILIZADO….………… 41
3.1.1 Eficacia Espectral…..……………..……………………………….……………..49
3.1.2 Calidad de Audio Mejorada….………………………..……………..…………...50
3.2 ANÁLISIS DE LA TECNOLOGÍA DEL SISTEMA APCO P25...……….………… 51
3.2.1 Descripción del Sistema……………………………………………..…………...51
3.2.2 Componentes del Sistema ASTRO 25……………………………….…………..52
3.2.3 Sitio Maestro……………………………………………………………………..53
3.2.4 Sitios de Repetición….………………………………….……………….……….54
3.2.5 Diagrama del Sistema…………………………………..………………….……..55
3.3 VENTAJAS DE APCO P25.……………………………….……………………….…59
3.3.1 Interoperabilidad…………………………………………………………….........59
3.3.2 Retro Compatibilidad…………………………………………………………… 60
3.3.3 Capacidad de Encripción……………………………………………..……….… 60
3.3.4 Ventajas de ASTRO 25……………………………………………….……….... 61
3.4 INTEGRACIÓN TECNOLÓGICA SMARTZONE 3.Z A APCO P25.….……….…..66
3.4.1 Evolución desde la plataforma de circuitos conmutados…………………....……67
3.5 DISEÑO EN LA RED DE ACCESO………………………………………………….68
3.5.1 Cálculo de Canales………………...………..……………...……………….……68
3.5.2 Ejemplos de Cálculos...…………………………………………………….…… 71
3.5.3 Controlador Principal y Secundarios………..……………...……………….……96
3.6 DISEÑO EN LA RED DE TRANSPORTE...…………………………………………76
3.7 INTEGRACIÓN DE SERVICIOS DEL SISTEMA TRONCALIZADO....….……....80
3.7.1 ASTRO 25………………………...………..……………...……………….……80
3.7.2 Movilidad………….....…………………………………………………….…… 81
3.7.3 Usuario…………………………….………..……………...……………….……81
3.7.4 Consola de Despacho……………...………..……………...……………….……82
3.7.5 Gestión de Red…….....…………………………………………………….…… 83
3.7.6 Sitios de Repetición………………..………..……………...……………….……83
3.7.7 Datos del Sistema..………………...………..……………...……………….……83
3.7.8 Encripción de Voz…....…………………………………………………….…… 83
3.7.9 Suscriptores………………………..………..……………...……………….……84
3.8 EQUIPOS NECESARIOS PARA LA MIGRACIÓN DEL SISTEMA
TRONCALIZADO………………………………………………………………………...85
Capitulo IV…………………………………………………………………….…….……94
ANÁLISIS FINANCIERO.…………………………………………………………….. 94
4.1 PRESUPUESTO DE EQUIPO YA IMPLEMENTADO SMARTZONE 3.Z………...94
4.2 PRESUPUESTO DE EQUIPO A IMPLEMENTAR APCO P25....……………….….98
4.2.1 Controlador Principal y Secundarios………..……………...……………….……98
4.2.2 Análisis costo beneficio…………………………………………………..……..101
Capítulo V……………………………………………………………………..…….…..103
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES………………………………….……103
5.1 CONCLUSIONES…………………………………………………………………... 103
5.2 RECOMENDACIONES.……………………………………………….……….…...105
ÍNDICE DE TABLAS
Capítulo I
Tabla 1.1. Sitios de Repetición Trunking Existentes a ser migrados………………….…..14
Tabla 1.2. Sitios de Repetición que se encuentran fuera de servicio………………….…..15
Capitulo II
Tabla 2.1. Descripción Sitio de Principal 1997………………………………...…….……30
Tabla 2.2. Detalle de suscriptores……………………………………………..…….…….30
Tabla 2.3. Sitios de Repetición y canalización……………………………………….……31
Tabla 2.4. Terminales trunking existentes………………………………………...………33
Capitulo III
Tabla 3.1. Características del Sistema según contrato concesión de frecuencias……....…42
Tabla 3.2. Atribución de Bandas de Frecuencias……………………………….…….…...47
Tabla 3.3. Sitios con su número de terminales………………………………………….....70
Tabla 3.4. Resultados Aplicación Fórmulas…………………………………………....….74
Capitulo IV
Tabla 4.1. Fase I……………………………………………………………………..…….95
Tabla 4.2. Fase II………………………………………………………………….…….…95
Tabla 4.3. Fase III……………….………………………………………………….……...96
Tabla 4.4. Modernización radio enlaces………………………………………….….…….96
Tabla 4.5. Fase IV……………………………………………………………….…….…..97
Tabla 4.6. Inversión en Radio Portátiles y móviles……………………………….…….…97
Tabla 4.7. Total Inversión SmartZone…………………………………………….…...…..97
Tabla 4.8. Costo Estimado de la migración …………………………………..…….……100
Tabla 4.9. Costo Beneficio………………………………………………………….……102
ÍNDICE DE FIGURAS E IMÁGENES
Capitulo II
Figura 2.1. Zonas de cobertura con radios portátiles…….………………..……...…….…34
Figura 2.2. Zonas de cobertura con radios móviles………..…………….…………..…….35
Capitulo III
Figura 3.1. Eficiencia espectral P25…………………………………………..…….……..
49
Figura 3.2. Comparación de canal análogo a P25 en la Fase I……………….……….….. 50
Figura 3.3. Diagrama de zonas ASTRO®25………………………………….………….. 51
Figura 3.4. Diagrama Sitio maestro………………………………………….……….……54
Figura 3.5. Diagrama Sitios de Repetición……………………………………………...…54
Figura 3.6 Diagrama del sistema……………………………………………..……….….. 55
Figura 3.7. Visión de los sistemas ASTRO 25……………………………………….…... 56
Figura 3.8. Arquitectura Actual SmartZone……………………………………...……….57
Figura 3.9. Arquitectura ASTRO 25………………………………………………..……. 58
Figura 3.10. Actualización de Sitios de Repetición Existentes……………………...…….58
Figura 3.11. Compatibilidades………………………………………………….…………60
Figura 3.12. Cambio de Arquitectura……………………………………………….…..... 61
Figura 3.13. Cuadros de diseños de integración de redes tradicionales a IP……...……….63
Figura 3.14. Plataforma ASTRO 25 flexible……………………………………...……….64
Figura 3.15. Arquitectura ASTRO basada en Circuitos…………………………..……….67
Figura 3.16. ASTRO 25 Arquitectura basada en paquetes………………………....……...67
Figura 3.17. Sistema troncalizado en el Ecuador………………………….………….…...76
Figura 3.18. Forma de acceso a Cerro Salinas, Bomboli y Zapallo………….…...……… 78
Figura 3.19. Forma de Acceso a la región Sur del País………………………...…….……78
Figura 3.20. Acceso por medio de Carshau e Igualata………………………….……..…..79
Figura 3.21. Acceso por medio de Cruz Loma………………………..………….………..79
Figura 3.22. Eje Principal de Acceso……………………………………………...…..…..80
GLOSARIO
AGRUCOMGE Agrupamiento de Comunicaciones y Guerra Electrónica
APCO Association of Public-Safety Communications Officials-
International (APCO)
APIC APCO interfaz del proyecto 25
Backbone Principales conexiones troncales
C4FM Constant Envelope Frequency Modulation
CAI Interfaz Común sobre el Aire
CAPPTG Compliance Assessment Processes and Procedures Task Group
CGFT Comandancia General de la Fuerza Terrestre
COMACO Comando Conjunto
CQPSK Compatible Differential Offset Quadrature Phase Shift Keying
Datagram Es una unidad de transferencia básica asociada a una red de
conmutación de paquetes
DIU Digital interfase unit
dBm Es el nivel de potencia en decibelios en relación a un nivel de
referencia de 1 mW
DSMA Digital Sense Multiple Access
DVI-XL Es una variante de DVP-XL
DVP-XL Es una propiedad de Motorola encryption algorithm using 32bit key
encryption.
E1 Es un formato de transmisión digital
EVEN Bit de paridad fija de modo que hay un número par de bits
FDMA Frequency Division Multiple Access
FTE Fuerza Terrestre del Ecuador
GOS Grado de servicio
GSM Global System for Mobile Communications
HDS Sitios de datos de alta velocidad
HPD Sitio de datos de alto rendimiento
IMBE Es un Vocoder
IP Internet protocol
IV&D Integrated Voice and Data
LAN local area network
ODD Bit de paridad fija de modo que hay un número impar de bits
OTAR Over The Air Re-keying
P25 Proyecto 25
PABX Private Automatic Branch Exchange
PBX Private Branch Exchange
PSC Servicio de Comunicación Personal
PSTN public switched telephone network
PTT Push to Talk “Pulsar para Hablar”
Quantar Repetidor inteligente
R2 Región 2
RF Radio Frecuencia
RSSI Intensidad de fuerza de la señal recibida
SmartZone Plataforma propietaria de las características del sistema troncalizado
(Zona inteligente)
T1 Es estándar de entramado y señalización para transmisión digital de
voz y datos.
UCS United Communication Services Limited
UHF Ultra High Frequency
VHF Very High Frequency
WAN wide area network
ZDMS Zone Defect Management with Slipping
ZSS Protección de cortocircuito con control
CAPÍTULO I
INTRODUCCIÓN
1.1 ANTECEDENTES
La Fuerza Terrestre del Ecuador posee un sistema troncalizado en la plataforma
SmartZone versión 3.z la cual ha venido funcionando a lo largo de 12 años dando
cumplimento a las tareas encomendadas. Y para que pueda dar un buen servicio se ha
mejorado y actualizado.
Las actualizaciones se han llevado a cabo a lo largo de los 12 años. A continuación
se resume el proceso de actualización del sistema troncalizado.
En el año de 1997 se instaló el Sistema Troncalizado en su primera fase, su sitio
principal está en la ciudad de Cuenca y dispone de siete sitios de repetición.
En su segunda fase, en el año 2001 se realizó la ampliación del Sistema
Troncalizado hacia el sector Norte del país, con la implementación de 6 nuevos sitios de
repetición.
En su tercera fase, en el año 2004 se realizó la ampliación del Sistema Troncalizado
en el sector Norte del país, que comprendió en el cambio de un sitio de repetición y la
instalación de uno nuevo.
CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN
14
En el año 2008 se realizó la modernización de los radio enlaces digitales marca
Moseley a Microondas marca CODAN (Equipos de microondas de banda ancha).
En el año 2009 se realizó la ampliación del sistema troncalizado, en su cuarta fase,
que permitió la creación de 3 nuevos sitios de repetición.
Realizando un resumen económico de lo invertido por la fuerza terrestre del Ecuador
en infraestructura y equipos del Sistema Troncalizado sería de alrededor de: $
15.532.000,00 dólares americanos, por lo que se torna importante no desechar toda esta
inversión ya realizada, sino que se debe actualizar este sistema que ya viene funcionando
por un lapso de 12 años en forma consecutiva con la plataforma SmartZone versión 3.z.
El sistema troncalizado de la Fuerza Terrestre del Ecuador posee 17 sitios de
repetición distribuidos a lo largo del país. En la Tabla 1.1 se detalla el nombre con el que
se identifica a los sitios y con su correspondientemente provincia.
Tabla. 1.1. Sitios de Repetición Trunking Existentes a ser migrados
Sitio Provincia
1 Cerro Las Cuevas Carchi
2 Cotacachi Imbabura
3 Condorcocha Pichincha
4 Puengasí Pichincha
5 Pasochoa Pichincha
6 Pilisurco Tungurahua
7 Cacha Chimborazo
8 Cerro Azul Guayas
9 Hito Cruz Azuay
10 Portete Azuay
11 Chilla El Oro
12 Morupe Loja
13 Motilón Loja
14 Villonaco Loja
15 Zapallo Esmeraldas
16 Bombolí Santo Domingo de los
Tsachilas
17 Salinas Santa Elena
CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN
15
De los 17 sitios de repetición mencionados en la Tabla 1.1 Cinco de ellos se
encuentran fuera de servicio, los sitios y razón se detallan en la Tabla 1.2.
Tabla. 1.2. Sitios de Repetición que se encuentran fuera de servicio.
# Sitio de repetición Novedad
1 HITOCRUZ
Se encuentra fuera de servicio el repetidor
Quantar1 número 3 debido a problemas en la
tarjeta de control del equipo.
2 CHILLA
Se encuentra fuera de servicio el repetidor
Quantar número 3 debido a problemas en la
tarjeta de control del equipo.
3 MOTILÓN
Se encuentra fuera de servicio el repetidor
Quantar número 3 debido a problemas en la
tarjeta de control del equipo.
4 VILLONACO
Se encuentra fuera de servicio el repetidor
Quantar número 2 debido a problemas en la
tarjeta de control del equipo.
5 PASOCHOA
Se encuentra fuera de servicio el repetidor
Quantar número 4 debido a problemas en la
tarjeta de control del equipo.
1 Quantar: Repetidor inteligente
CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN
16
1.2 JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA
La FTE al disponer de un sistema con ciertas limitaciones de crecimiento en
capacidad, cobertura y calidad de servicio se ve en la necesidad de migrar a un sistema
troncalizado de excelentes cualidades técnicas, es por esto que debe migrar su sistema
troncalizado a una plataforma IP. La infraestructura tecnológica, aplicaciones y servicios
en una plataforma IP son de características flexibles y escalables.
Para poder migrar, es importante el rehusó de los equipos ya instalados por lo que se
analizará una nueva plataforma compatible con el sistema troncalizado actual y que cumpla
con todas las necesidades de la Fuerza Terrestre.
La migración permitirá proporcionar una mayor flexibilidad, cobertura y seguridad
de la operación del sistema de comunicaciones troncalizado de la Fuerza Terrestre
brindando un servicio confiable, permitiendo además, controlar y coordinar las acciones
entre los diferentes Servicios y Unidades Militares sin que éstas pierdan su privacidad,
salvaguardando la integridad personal, optimizando los recursos y asegurando el
cumplimiento de las misiones encomendadas a la FTE.
El proyecto de tesis planteado analizará la plataforma que se utilizará para la
migración del sistema troncalizado de la FTE. La plataforma de APCO P25 IP es de un
estándar americano al igual que la plataforma SmartZone, de ahí que se haga el estudio
bajo los mismos estándares Americanos de tal manera que la migración se realice de
manera natural.
Como se indicó anteriormente se escogerá la plataforma APCO P25 IP, el cual utiliza
Acceso Múltiple por División de Frecuencia (FDMA), basado en el proyecto 25 lo que es
compatible con el sistema troncalizado actual SmartZone 3.z logrando compatibilidad con
planes de frecuencia existentes, coexistencia con sistemas instalados y provee
convergencia de servicios de voz y datos.
El sistema troncalizado APCO P25 IP satisface completamente las necesidades de la
Fuerza Terrestre del Ecuador, dotándole de tecnología IP y de una buena relación costo
beneficio de ésta.
CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN
17
Al margen de que un sistema basado en IP va a ofrecer básicamente servicios
similares a los que puede ofrecer un sistema convencional, la mayor ventaja es que se
simplifica el tratamiento de la información, el sistema transmite paquetes de la misma
forma, ya sea voz o datos. La importancia radica en que se puede integrar estas dos
plataformas, siendo estándares Americanos con un gran porcentaje de reutilización de los
equipos que se tiene en la plataforma SmartZone 3.z.
1.3 ALCANCE
El proyecto lograra un estudio completo de la migración del sistema troncalizado
SmartZone 3.z a APCO P25 IP donde se identificará y recomendará las nuevas interfaces,
protocolos, beneficios, características y servicios que la migración aportara en beneficio
para la Fuerza FTE.
Como se menciona, la finalidad del proyecto de grado es realizar un estudio
completo para la migración del sistema troncalizado a una plataforma IP y
consecuentemente, terminado el estudio se recomendará la actualización de los 17 puntos
de repetición mencionados en la tabla 1.1.
Por tanto se debe realizar el estudio que tenga en cuenta la expansión del sistema
troncalizado, es decir que la nueva plataforma del sistema troncalizado este susceptible a
expansión, que sea capaz de adaptar a si misma nuevos puntos de repetición, debido a que
la FTE siempre debe mantener una constante comunicación con todos los batallones y no
en todos posee un sistema troncalizado por lo que es necesario la creación de nuevos sitios
de repetición del sistema troncalizado.
CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN
18
1.4 OBJETIVOS
1.4.1 Objetivo General
Realizar un estudio para la migración del sistema troncalizado de la Fuerza Terrestre
del Ecuador de la plataforma SmartZone a la plataforma APCO P25 IP, proporcionando
interoperabilidad, cobertura, flexibilidad y seguridad a las actividades encomendadas a la
Fuerza Terrestre a nivel Nacional.
1.4.2 Objetivos Específicos
Determinar la situación actual del sistema troncalizado SmartZone versión
3.z.
Analizar la plataforma de comunicaciones, para modernizar el sistema de
comunicaciones troncalizado SmartZone versión 3.z, que dispone la Fuerza
Terrestre al estándar APCO P25 IP.
Analizar la migración del Sistema troncalizado a tecnología IP considerando
la actual infraestructura y equipos tanto en la red de acceso como en la red de
Transporte.
Analizar la integración de servicios actuales y futuros de las dos plataformas
como sistemas troncalizados.
Establecer costo-beneficio de esta migración a través de un análisis financiero
de la nueva plataforma APCO P25 IP
CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN
19
1.5 METODOLOGÍA
La metodología a emplear en el desarrollo del estudio es la investigación.
La investigación es esencial en el proceso del conocimiento, porque no basta con
percibir. Es necesario comprender y explicar, para poder predecir.
La investigación a realizarse será dependiendo del origen de información:
documental, según el objeto del estudio: aplicada y según el nivel de medición y análisis
de la información: cualitativa
La investigación documental se empleará para la elaboración del marco teórico –
conceptual para formar un cuerpo de ideas del estudio.
La investigación Aplicada perseguirá fines de aplicaciones directas e inmediatas.
Busca la aplicación sobre una realidad circunstancial antes que el desarrollo de teorías.
La investigación cualitativa, se basará en el análisis subjetivo e individual, con una
investigación interpretativa, referida a lo particular.
CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN
20
1.6 RESUMEN DE LOS CAPÍTULOS
1.6.1 Capítulo I: Introducción
En este capítulo se realizará una presentación del estudio, en el cual se podrán ver los
objetivos, antecedentes, justificación, metodología para el desarrollo del estudio, el
alcance del Estudio y un breve resumen de los capítulos que van a estar presentes en la
presente tesis.
1.6.2 Capítulo II: Marco Teórico
Este capítulo se mostrará la situación actual del sistema troncalizado SmartZone 3.z,
características y descripción del sistema troncalizado APCO P25 IP.
1.6.3 Capítulo III: Migración de SmartZone 3.z a APCO P25 IP.
En este capítulo se realizará la comparación y análisis de ingeniería de los sistemas
troncalizados SmartZone Versión 3.z y APCO P25 IP, sus ventajas, desventajas y
finalmente la unificación necesaria para la migración entre plataformas.
1.6.4 Capitulo IV: Análisis Financiero
En este capítulo se mostrarán los costos invertidos ya en el sistema troncalizado
Smartzone 3.z y los costos de modernización a APCO P25 IP, además se mostrará un
estudio costo beneficio del análisis de factibilidad de la migración de sistemas.
1.6.5 Capítulo V: Conclusiones y Recomendaciones
En este capítulo se mostrarán las conclusiones a las que se han llegado al final del
presente estudio para la migración de los sistemas troncalizados SmartZone 3.z a APCO
P25 IP y también se darán recomendaciones a ser aplicables una vez finalizado el análisis
de factibilidad.
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
2.1 SITUACIÓN ACTUAL
La FTE posee un sistema troncalizado el cual ha venido operando durante 12 años
cumpliendo con todas las tareas encomendadas, brindando seguridad, estabilidad y
objetividad en el proceso. A continuación se analiza el sistema troncalizado SmartZone
3.z
2.1.1 Sistema troncalizado SmartZone versión 3.z
Es un Sistema Troncal que utiliza Sitios Múltiples con un número variable de
Repetidores para cubrir áreas geográficas como una región, estado o país.
Siempre se ha requerido soluciones prácticas y seguras a la creciente necesidad de
comunicación, para ofrecer una respuesta rápida a las mismas. La respuesta a estos
requerimientos ha sido la tecnología de comunicación con su sistema de radio
troncalizado SmartZone de Motorola.
El Sistema troncalizado SmartZone es el encargado de integrar a todas las
repetidoras que se encuentran a lo largo y ancho del país.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO 22
El sistema troncalizado SmartZone que Motorola implementó para la FTE es un
sistema de radio comunicaciones de área extendida que utiliza técnicas de transmisión
múltiple, control y señalización digital para ofrecer máxima eficiencia en el uso de los
canales de voz.
SmartZone fue una de las generaciones de sistemas troncalizados más avanzados
en el mercado que cumplía con las necesidades de comunicaciones para áreas
geográficas extensas. Su avanzado diseño permitió a la FTE. Realizar una amplia gama
de comunicaciones individuales y de grupo utilizando varios niveles de prioridad a
través de toda el área de cobertura del sistema, sin sacrificar facilidad de uso, sin
competir por el uso de un canal de radiofrecuencia, ni sintonizar ningún canal en sus
terminales para la transmisión de la información.
2.1.2 CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA TRONCALIZADO
SMARTZONE VERSIÓN 3.Z
El sistema de comunicaciones troncalizado SmartZone posee varias características
las cuales han sido aprovechadas por la FTE. Características que se mencionan a
continuación.
Transmisión múltiple, control y señalización digital para optimizar los
canales de voz.
a) La programación y capacidad de memoria del Controlador de
Zona ahora es de 3000 identificaciones para radios y 60 grupos de
conversación administrables en consola.
b) Registro Automático En Sitio
El registro automático en sitio toma lugar cuando un radio circula de
un sitio a otro. Los radios desempeñan esta función para mantener el
controlador de zona actualizado con su posición.
c) Asignación Dinámica De Sitios
Asignación dinámica permite que el Controlador de Zona, asigne
repetidores solo en los sitios donde se encuentran los radios del grupo que
CAPITULO II MARCO TEÓRICO 23
están solicitando servicio. Como todos los radios tienen que enviar su
identificación y sitio actual, el parámetro de Asignación Dinámica permite
que el Controlador construya tablas de relaciones entre unidades, grupos, y
sitios. El controlador entonces puede utilizar esta tabla para asignar
repetidores solo en los sitios donde el grupo solicitante tiene miembros.
d) Intensidad de la fuerza de la señal recibida (RSSI)
Un radio usuario recibe el RSSI2 para ayudar a determinar cuándo esta
debería cambiar automáticamente su sitio de afiliación. El radio compara la
fuerza de la señal de RF recibida de un canal de control en el sitio actual, con
las señales recibidas de los sitios adyacentes. Los radios mantienen una lista
de hasta 7 sitios adyacentes clasificados de acuerdo a la fuerza de la señal de
RF. En la mayoría de los casos, cuando el radio recibe una señal del sitio
adyacente que esta significativamente fuerte, este sé desafila del sitio actual
y sé afilia con el nuevo sitio. Esta función actúa en conjunto con la de sitio
preferido descrito a continuación.
e) Operación En Sitio Preferido.
La operación en sitio preferido es una característica del sistema que
permite a un radio buscar el sitio de operación preferido, cuando se
encuentra en el área de traslape entre dos sitios. Solo se puede programar un
sitio preferido por personalidad, ninguno por grupo.
Esta característica ayuda con el uso eficiente de los recursos de canal.
Si un grupo normalmente opera alrededor de un sitio, este puede cambiar a
un sitio adyacente cuando se encuentran al extremo del área de cobertura. El
cambio puede ser provocado por un desvanecimiento momentáneo del canal
de voz asignado o una señal más fuerte de otro canal de control. Debido a la
superposición de cobertura, es posible que el radio todavía esté al alcance del
sitio preferido.
2 RSSI: Término usado comúnmente para medir el nivel de fuerza de las señales recibidas en las redes
inalámbricas
CAPITULO II MARCO TEÓRICO 24
f) Exclusión De Sitio Ocupado.
Permite a usuarios seleccionados, solicitar otorgamiento de una
llamada de grupo aun cuando uno o más sitios no tienen repetidores
disponibles. Está operación solamente es aplicable a llamadas de grupo y no
se puede usar para llamadas privadas. Sin exclusión del sitio ocupado, la
solicitud no recibe servicio, hasta que un canal esté disponible en todos los
sitios donde hay miembros del grupo registrados. Esto asegura que todos los
miembros escuchan el mensaje.
La solicitud para exclusión de sitio será considerada una vez. La
llamada tomará lugar en todos los sitios apropiados con un canal disponible.
Los suscriptores en otros sitios se unirán a la llamada cuando un canal de
voz se encuentre disponible en esos sitios.
g) Acceso De Usuario Crítico.
Permite que el Administrador del sistema pueda especificar hasta
dieciséis (16) subscriptores por cada grupo, que deben estar incluidos en una
llamada, si están actualmente afiliados a ese grupo. La llamada no puede
comenzar hasta que un canal esté disponible en todos los sitios donde se
encuentran los usuarios críticos afiliados.
h) Acceso por Preferencia
Permite que uno o más canales en uso sean reasignados a otra llamada.
Esto ocurre al interrumpir la llamada en proceso en ese sitio y ser reasignado
el usuario con ese canal.
Las llamadas con la prioridad más baja son las interrumpidas en los
sitios donde el canal es necesitado por el usuario con esta capacidad.
Generalmente llamadas que son interrumpidas en un sitio, pueden continuar
en los otros sitios de repetición donde no se necesitan canales de voz para
esta llamada. Esta es una capacidad muy poderosa y debe ser asignada a
aquellos usuarios que requieran un canal de voz inmediatamente, sin tener
que hacer una llamada de emergencia. Permite que usuarios importantes
obtengan un canal inmediatamente.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO 25
i) Reagrupación Dinámica
Característica que permite que un supervisor por medio del Terminal
de gerencia cambie temporalmente la asignación de un radio en específico, a
un grupo de conversación diferente al que normalmente pertenece, sin tener
que reprogramar la estación. Para efectuar la reagrupación dinámica de una
unidad de radio, esta unidad debe tener la capacidad de soportar dicha
reagrupación y tener programado un canal para esta función.
Una vez que termine la emergencia el operador del Terminal de
Gerencia, por medio de otro comando, debe reasignar estos individuos a sus
grupos de conversación originales.
Esta reorganización ocurre mediante seriales de radio frecuencia (RF)
emitidas por el canal de control del Sistema Troncalizado. Esto significa que
las reagrupaciones dinámicas no afectan el rendimiento del sistema ya que
no se ocupa un canal de voz para realizar dichas reagrupaciones.
j) Inhibición Selectiva de Unidades
Este comando inhabilita totalmente el radio y no le permite realizar ni
recibir llamadas de ningún tipo, incluso no podrá escuchar el tráfico de
comunicaciones de su propio grupo. El radio proveerá una indicación al
Terminal de Gerencia de que la inhabilitación ha sido exitosa o no. De no
ocurrir la inhabilitación el terminal continuará enviando la señal hasta que el
radio quede inhabilitado exitosamente.
Por medio de otro comando, el terminal de gerencia, puede
reincorporar el radio al sistema y este procederá a funcionar normalmente.
k) Densidad Variable
A diferencia de algunos sistemas de área expendida, el sistema
Troncalizado de la F.T. "Smartzone", no requiere que cada sitio en el sistema
tenga el mismo número de repetidores. Cada sitio puede ser equipado con el
número de repetidores necesarios para la densidad de tráfico en ese sitio.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO 26
l) Área de Cobertura
Es importante mencionar que en toda el área de cobertura la calidad del
audio es la misma, es decir tanto si el transceptor se encuentra cerca del
repetidor o si se encuentra en las fronteras de la cobertura del sitio de
repetición troncalizado.
Capacidad de hasta 28 canales por sitio.
La característica de itinerancia RSSI extiende la capacidad de
comunicación más allá del alcance de un emplazamiento con un solo enlace y
permite la comunicación transparente. Al pasar de un emplazamiento a otro,
dotado de telefonía de grupo cerrado, el radioteléfono conmutará y pasará a la
señal más intensa que encuentre disponible.
48 sitios de repetición.
Asignación dinámica de sitio.
Repetidores inteligentes.
28 repetidores por sitio.
48.000 identificaciones individuales.
4.000 identificaciones de grupo.
Posibilidad de realizar varios tipos de llamadas:
Los sistemas troncalizados permiten al usuario hacer una variedad de
llamadas que son:
a) Llamadas de grupos: existen dos tipos básicos de llamada de
grupos.
a.1) En Grupos De Conversación: esta es la unidad básica de
comunicación de voz y representa comunicación regular de despacho entre
múltiples usuarios; todos los radios están divididos en grupos de
comunicación particulares. Los grupos generalmente están organizados a
través de líneas departamentales, en el Ejército unidades militares.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO 27
Las personas dentro de un grupo pueden comunicarse con otros
miembros del mismo grupo pero no con miembros de grupos diferentes.
a.2) Llamadas De Multigrupo: Un multigrupo es un grupo de grupos
de conversación. Esto permite a los radios usuarios, trasmitir un mensaje para
dos o más grupos de conversación simultáneamente en el mismo canal de
voz. La operación se puede conducir en uno de estos modos:
a.2.1) Multiselección. El enlace en este caso está activo solamente
mientras el despachador está transmitiendo. Cuando el Despachador libera su
PTT los usuarios regresan a sus grupos independientes de comunicación.
a.2.2) Parche. El enlace está activo hasta que el despachador
físicamente lo desactiva. Todos los radios en los grupos involucrados pueden
escuchar la comunicación de cualquier usuario que transmita un mensaje.
b) Llamadas Selectivas: son llamadas para un usuario específico.
b.1) Llamadas De Alerta: permite que un despachador, u otro radio,
le envíe una señal de aviso a una unidad individual. Esto elimina la necesidad
de intentar hacer contacto continuamente con un radio desatendido. Una
unidad que recibe una Llamada de Alerta emitirá un tono y, si está equipado
con pantalla, desplegará la identificación de la unidad que está llamando. La
señal de alerta (tono o despliegue) se repetirá periódicamente hasta que el
operador confirme su recepción apretando el PTT. La alerta continúa hasta
que el usuario presione el PTT.
b.2) Conversación Privada: permite que los radios en el sistema,
adecuadamente equipados, puedan conducir conversaciones privadas sin que
los usuarios del mismo grupo de conversación escuchen. El operador entra en
el modo de Conversación Privada, selecciona un radio marcando su
identificación en el teclado, y presiona el PTT para iniciar la llamada. El radio
que hace como objetivo recibe dos tonos que le indican al operador que ha
recibido una llamada de Conversación Privada.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO 28
c) Señal De Emergencia
Una Señal de Emergencia consiste de una ráfaga de datos, que envía
un radio al despachador por medio del canal de control. La utilización del
canal de control, permite que los despachadores reciban una notificación
instantánea de la condición de emergencia, aun, cuando el sistema está
ocupado.
d) Llamada De Emergencia
Una Llamada de Emergencia será enviada por el canal de control
cuando el radio está en modo de Emergencia y el PTT está presionado.
Mientras que una señal de emergencia no requiere el uso de canal de voz, una
llamada de emergencia sí lo requiere. Cuando recibe la señal de emergencia
seguida por el PTT, el controlador asigna el más alto nivel de prioridad para
acceso a un canal de voz al que mando la emergencia.
e) Interconexión Telefónica
Añade a las capacidades de un sistema Troncalizado, extendiendo su
rango de comunicación, al uso de las facilidades telefónicas de servicio
público.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO 29
Tiempo de acceso al canal de comunicación inmediato.
En un sistema trunking todos los canales de tráfico pueden ser empleados para
servir a un usuario. Su principal ventaja es la de asignar dinámicamente los canales
según sea necesario y en tiempo real, con un tiempo de establecimiento de la
comunicación inmediato.
Una vez analizadas las características del sistema troncalizado SmartZone 3.z
de la FTE se toma en consideración que para la actualización tecnológica deberá
operar en la banda de frecuencias de los 800 MHz, también deberá ser de tecnología
troncalizada, en una plataforma completamente digital basada en el protocolo de
comunicación P25 de APCO, de tipo abierto en la interfaz de aire (CAI) y de
tecnología IP debiendo cumplir los requerimientos mínimos que se especifican a
continuación:
1. Método de Acceso FDMA
2. Modulación C4FM. Definido por Proyecto25
3. Vocoder IMBE. Definido por Proyecto25
4. Velocidad de Canal 9.6 Kbps
5. Ancho de Banda 12.5 Khz.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO 30
2.1.3 Descripción del sistema de radio
Infraestructura del sistema troncalizado
En la Tabla 2.1 se muestra la infraestructura que se posee en el sitio principal del
sistema troncalizado. El número de suscriptores de la tabla 2.1 corresponden a la
primera fase, se hace referencia en la Tabla 2.2.
Tabla. 2.1. Descripción Sitio de Principal 1997
SITIO PRINCIPAL 1997
Controlador de zona 1
Manejador del controlador 1
Matriz de audio embasy 1
Banco de canales 1
Sistema de interconexión telefónica 1
Unidades de interfase DIU 29
Consolas de despacho 3
Suscriptores 587
Tabla. 2.2. Detalle de suscriptores.
SISTEMA TRONCALIZADO DE LA FUERZA TERRESTRE
RESUMEN EQUIPOS SUSCRIPTORES
fase portátil ASTRO SPECTRA ASTRO SPECTRA ASTRO XTL 5000 ASTRO XTL 1500 TOTAL
XTS3000 XTS 4250 XTS 2250 W7 W4 W4 W4
MODELO III MODELO I MODELO I MODEL 1.5 FIJA VEHICULAR FIJA VEHICULAR FIJA VEHICULAR FIJA VEHICULAR
I 10 458 10 10 65 34 587
II 5 100 16 121
III 49 5 8 62
IV 86 8 43 137
TOTAL 15 558 49 86 10 10 81 34 5 8 8 43 907
CAPITULO II MARCO TEÓRICO 31
En la tabla 2.3 se muestran todos los sitios de repetición que han sido instalados
con el número de canales que a cada uno de ellos corresponde.
Tabla. 2.3. Sitios de Repetición y canalización.
SITIO Actual
1 Cerro Las Cuevas 5 CANALES
2 Cotacachi 5 CANALES
3 Condorcocha 5 CANALES
4 Puengasí 5 CANALES
5 Pasochoa 5 CANALES
6 Pilisurco 5 CANALES
7 Cacha 5 CANALES
8 Cerro Azul 4 CANALES
9 Hito Cruz 4 CANALES
10 Portete 3 CANALES
11 Chilla 5 CANALES
12 Morupe 5 CANALES
13 Motilón 3 CANALES
14 Villonaco 4 CANALES
15 Zapallo 4 CANALES
16 Bombolí 4 CANALES
17 Salinas 4 CANALES
75 CANALES
CAPITULO II MARCO TEÓRICO 32
UPGRADE SITIOS DE REPETICIÓN SMARTZONE EXISTENTES
Los 17 sitios de repetición troncalizados SmartZone y 75 canales de voz marca
Motorola modelo Quantar existentes, descritos anteriormente en la tabla 2.3, operan en
la banda de 800 MHz, tienen la capacidad actual de transmitir voz trabajando en modo
Digital con una velocidad del canal de control de 3.6 kbps y permiten migrar a la
versión P25 completamente Digital con una velocidad del canal de control de 9.6 kbps,
mediante el cambio de tarjetas dentro de la unidad interna y la adición de nuevos
componentes de red que soporten el protocolo. Se realizará el upgrade respectivo a los
mencionados sitios de repetición y canales de voz con el objeto de aprovechar al
máximo la infraestructura existente.
Las repetidoras existentes se migrarán mediante actualización de software y/o
adición de tarjetas para pasarlas a modo de operación digital P25 trunking. Los sistemas
de antenas existentes serán conservados y expandidos según el caso para el crecimiento
de canales y se agregarán en los sitios existentes los elementos de control de sitio y
comunicación IP con el sitio central. Para los sitios nuevos se utilizarán equipos de
similares características.
UPGRADE EQUIPOS TERMINALES TRONCALIZADOS
Los 772 equipos terminales troncalizados Digitales SmartZone marca Motorola,
descritos más adelante en la Tabla 2.4, operan en la banda de 800 MHz, tienen la
capacidad actual de transmitir voz trabajando en modo mixto Análogo / Digital con una
velocidad del canal de control de 3.6 kbps y permiten migrar a la versión P25
completamente Digital con una velocidad del canal de control de 9.6 kbps, mediante la
actualización de software. Se deberá realizar el upgrade respectivo a las mencionadas
unidades suscriptoras con el objeto de aprovechar al máximo el equipamiento existente.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO 33
Los terminales con capacidad de transmisión de datos, podrán ser habilitados para
tal función mediante la adición de una licencia de software.
Tabla. 2.4. Terminales trunking existentes
OPERACIÓN MODELO RADIO CANTIDAD TOTAL
DIGITAL
XTS-3000 573
772
XTS2250 86
XTS4250 49
XTL2500 51
XTL5000 13
TOTAL 772
CAPITULO II MARCO TEÓRICO 34
2.1.4 Zonas de cobertura del sistema troncalizado.
Figura. 2.1. Zonas de cobertura con radios portátiles
Cobertura
de las radios
portátiles
CAPITULO II MARCO TEÓRICO 35
Figura. 2.2. Zonas de cobertura con radios móviles
Cobertura
de las bases
y radios
móviles
CAPITULO II MARCO TEÓRICO 36
2.2 SISTEMA TRONCALIZADO APCO P25 IP
El proyecto está encaminado en dotar a la FTE de un Sistema Integrado de
Comunicación troncalizado de Voz y Datos, utilizando una tecnología Digital que
cumpla con el estándar APCO P25, que comprenda la reutilización de los equipos
existentes en los sitios de repetición actuales, la actualización tecnológica de estos
equipos mediante software y cambio de cada uno de los sitios existentes será
actualizado a la versión P25 permitiendo así el mayor aprovechamiento de las
repetidoras y sistemas. El sitio maestro central será también actualizado para luego
complementar con la ampliación. De igual manera el sistema de consolas de despacho
se actualizará y ampliará para dar servicio a la mayor cantidad de grupos del proyecto.
Descripción general.
El Proyecto 25 es un estándar abierto desarrollado por APCO3 inicialmente para el
mercado norteamericano. Dado que el estándar define los parámetros de troncalización
y de interfaz de aire común para los sistemas de comunicaciones troncalizados,
diferentes fabricantes pueden ofrecer interoperabilidad con sistemas y suscriptores
basados en el Proyecto ASTRO 25 CAI. Además, por ser un estándar abierto, se ofrece
a los fabricantes bastante flexibilidad para implementar la arquitectura de sus sistemas.
La propuesta de Motorola para el Proyecto 25 se denomina ASTRO25 y es una
solución completamente digital con el mejor rendimiento posible y es una excelente
solución técnica para satisfacer los requerimientos de instituciones de seguridad pública.
Para este sector, ofreciendo algunas funcionalidades esenciales que no pueden ser
resueltas por sistemas de redes celulares GSM como las llamadas de grupo (uno a
muchos), talkaround u operación back-to-back. Estos sistemas están disponibles en las
bandas de VHF, UHF (403 MHz a 520 MHz), y 800 Mhz.
Algunas funcionalidades deben ser soportadas tanto por la infraestructura de
comunicaciones así como por las unidades suscriptoras. ASTRO-P25 permite
3 APCO: Association of Public Safety Communications Officials
CAPITULO II MARCO TEÓRICO 37
interoperabilidad con suscriptores de otros fabricantes compatibles con ASTRO-P25,
sin embargo, algunas de las funcionalidades avanzadas de Motorola pueden no ser
soportadas en los suscriptores de otros fabricantes.
El diseño modular de ASTRO-P25 permite crecimiento escalable con soluciones
de tamaño pequeño, mediano y de gran capacidad. Adicionalmente, estas plataformas
consideran la operación en el rango de 12.5 kHz de ancho de canal permitiendo
optimizar el uso de las frecuencias. Esto es un aumento de eficiencia 2:1 hoy, cuando la
Fase II esté disponible se logrará una eficiencia 4:1
ASTRO IP
Es una red de comunicaciones digitales compatible con la norma del Proyecto
APCO 25. Posee una arquitectura modular para dar servicios desde una cobertura en el
ámbito local hasta una cobertura a escala nacional. Posee un procesamiento
prácticamente en tiempo real de las llamadas a través de toda la red por medio de una
arquitectura plana y permite la utilización de servicios a lo largo de toda la red sin
restricciones. Es un sistema altamente seguro y protege las comunicaciones contra
intrusos por medio de encriptación avanzada. Es una red altamente confiable, con
enrutamiento automático por medio de técnicas estándares de la industria de las
comunicaciones. Es una red redundante / tolerante a fallas con componentes no
prioritarios.
En esta plataforma IP los componentes principales de la red se comunican basados
en el protocolo IP, las señales de audio, datos y control son transportadas como
paquetes IP. Con IP está garantiza el acceso a mas capacidades y servicios ahora y en el
futuro gracias a su aceptación mundial como el protocolo estándar en redes digitales.
Permite fácil migración y actualización a mejoras y estándares futuros a medida que
estos evolucionan. Estas son redes menos complejas por medio de enlaces virtuales en
vez de físicos y se transporta todo tipo de información de la misma manera.
En resumen, IP es el punto común entre el ambiente LAN y el sistema de radio.
Básicamente la plataforma ASTRO SmartZone, tecnología que dispone la Fuerza
Terrestre evolucionó a la plataforma ASTRO-P25 por medio de la incorporación de los
CAPITULO II MARCO TEÓRICO 38
elementos necesarios para la interconexión de los principales componentes utilizando el
protocolo IP. Así, el conmutador de audio (AEB) que era el principal elemento de
concentración de tráfico en el sitio maestro de un sistema SmartZone pasó a ser
reemplazado por una red LAN cuya función primordial es permitir el flujo de paquetes
(mayor prioridad asignada a los paquetes de voz) dentro del sistema ASTRO-P25.
2.2.1 CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA TRONCALIZADO APCO P25
El estándar APCO P25 provee de beneficios significativos tanto a los fabricantes
como a los usuarios. Este estándar ofrece:
Interoperabilidad
Estándares orientados a los usuarios
Migración futura
Eficiencia en el uso del espectro
Funcionalidades avanzadas
No existen barreras irrazonables de propiedad intelectual a P25. El P25 es
un estándar con fabricantes de tecnologías que pueden otorgar licencias
patentadas. Por lo que los usuarios tienen una buena selección de
proveedores.
P25 es un estándar digital y ofrece la opción de encriptación.
P25 le permite empezar con tecnología analógica y dar transición gradual a
la tecnología digital.
Los equipos de APCO P25 debe ser capaces de hablar con las radios
convencionales existentes en el modo analógico.
No hay necesidad de obtener un nuevo bloque limpio del espectro RF.
Existentes 25 canales kHz todavía puede ser utilizada por las radios
analógicas y dividido en dos 12,5 kHz canales digitales según sea
necesario.
El estándar está diseñado para anticipar la dirección en la que los actores del
mercado están llevando a los sistemas de comunicaciones para proveer un proceso de
migración hacia esas nuevas tecnologías y dar cumplimiento a las demandas del
mercado.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO 39
2.2.2 SmartZone 3.z vs. APCO P25
Topología
El sistema de radio troncalizado en su conjunto utiliza una arquitectura
centralizada, donde cada sitio de repetición se comunica con el sitio maestro; además
utiliza una arquitectura similar a la celular, basada en varias celdas, cada una
proporciona cobertura a una área de servicio; sin embargo su alcance va a depender de
diferentes factores como la topografía y uso del terreno, y condiciones ambientales y
atmosféricas que inciden directamente en la propagación de la señal.
Los sitios del sistema P25 troncalizado trabajarán en área extendida y estarán
enlazados a través de enlaces microondas (conectividad con enlaces) con el Controlador
Maestro ubicado en QUITO (instalaciones del AGRUCOMGE), que realizará las
funciones de administrador de los sistemas, por lo tanto dispondrá de toda la
infraestructura física y tecnológica necesaria, como servidores de bases de datos y
equipos de administración, configuración y diagnóstico del sistema, sistemas de
grabación y despacho, los mismos que facilitarán la administración de los recursos del
sistema de radio.
Tráfico
La tecnología P25 permitirá a los usuarios integrar sus necesidades de voz y datos
bajo una única infraestructura y el tráfico generado será manejado por los canales
(repetidoras), los cuales pueden ser configurados tanto para transmisiones de voz como
de datos indistintamente.
Los canales estarán destinados al tráfico de voz y datos, y uno dedicado como
canal de control en cada sitio de repetición.
Conectividad
La integración al sitio maestro de todos los sitios de repetición P25 tanto del
sistema troncalizado, se realizará a través de enlaces de microondas digitales
redundantes, los mismos que, si no se encuentran disponibles en el sistema del MODE,
se considerarán dentro del presente proyecto.
CAPITULO II MARCO TEÓRICO 40
La administración y gestión total del sistema se realizará desde el emplazamiento
maestro. La administración de las comunicaciones entre grupos de conversación de
interés, se realizará localmente a través de los sitios equipados con consolas de
despacho (Cuenca y Quito) los mismos que manejarán los grupos de conversación y
servirán para tareas como: coordinar los grupos de usuarios a través del manejo de
grupos de conversación establecidos, monitoreo de uno o varios grupos configurados
para la posición de despacho, mensajes generales entre los usuarios, establecimiento de
enlaces de comunicación (patches) entre los diferentes grupos de conversación,
sirviendo como el nexo de comunicación entre los usuarios de los diferentes grupos de
conversación.
Frecuencias
Las frecuencias para el sistema propuesto P25 Troncalizado estarán en las bandas
de los 800 MHz. En los sitios existentes se reutilizarán las mismas frecuencias que son
utilizadas actualmente y para futuros sitios se asignarán nuevos bloques de frecuencias y
se deberá asegurar que las frecuencias no causen problemas de ínter modulación o
interferencia con equipos existentes. Para este efecto se deberán realizar los estudios
técnicos pertinentes para el trámite correspondiente de asignación de frecuencias a favor
de la Fuerza Terrestre por parte de los Organismos encargados de la Administración de
las Telecomunicaciones.
CAPÍTULO III
MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP
3.1 ANÁLISIS Y REGULACIÓN DEL ESPECTRO A SER UTILIZADO.
De acuerdo a la Secretaria Nacional de Telecomunicaciones SENATEL y el
contrato de concesión de sistemas troncalizados se analiza la distribución del espectro
radioeléctrico y resoluciones, como se indica en el contrato, que se basa en 18 cláusulas
y a continuación se mencionara brevemente cada una de ellas.
Primera: Antecedentes
Con resolución No. 264-13-CONATEL-2000 publicada en el registro Oficial No.
139 de 11 de agosto del 2000 el Consejo Nacional de Telecomunicaciones expidió el
Reglamento y Norma Técnica para los sistemas troncalizados.
Mediante resolución No. 574-37-CONATEL-202 del 17 de diciembre del 202 el
Consejo Nacional de Telecomunicaciones resolvió autorizar a la secretaria suscribir el
contrato de concesión para la operación de Sistemas Troncalizados a favor del
peticionario Fuerza Terrestre.
Segunda: Objetivo del Contrato
La secretaria, debidamente autorizada por el CONATEL, renueva a nombre del
Estado Ecuatoriano y a favor del Concesionario Fuerza Terrestre el uso reservado de
frecuencias radioeléctricas, para la operación de un Sistema Troncalizado, según las
características técnicas que se indican en este contrato.
Al tratarse estas frecuencias de uso reservado queda prohibido que las mismas
sean utilizadas por terceras personas.
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 42
Tercera: Características Técnicas
El Concesionario se somete en forma obligatoria al cumplimiento de las
características técnicas que constan en el informe técnico que se incorpora y forma parte
del presente instrumento.
Del informe técnico presentado para la concesión de frecuencias se mencionara a
continuación brevemente el contenido del mismo.
Servicio: Fijo y Móvil Terrestre
Tipo de sistema: Explotación- Troncalizado
Tipo de uso de frecuencias: Reservado
Notas:
1.- Los equipos utilizados reúnen las condiciones técnicas requeridas para la
operación del sistema.
2.- Las frecuencias asignadas y el servicio a ser prestado cumplen con las
disposiciones del Plan Nacional de Frecuencias.
Tabla. 3.1. Características del Sistema según contrato concesión de frecuencias
Radio base Zona
(Área)de
concesión
Provincias Nº de
Canales
Derechos de
Concesión
(USD)
1 Zona 1 Guayas y sus alrededores 5 15.00
2 Zona 2 Pichincha, Sucumbíos, Napo y
Orellana.
5 30.00
3 Zona 2 Quito y sus alrededores 5 15.00
4 Zona 4 El Oro y Loja 5 15.00
5 Zona 4 El Oro y Loja 10 30.00
6 Zona 4 El Oro y Loja 5 15.00
7 Zona 4 El Oro y Loja 5 15.00
8 Zona 5 Azuay, Cañar y Zamora Chinchipe 5 15.00
9 Zona 5 Azuay, Cañar y Zamora Chinchipe 5 15.00
10 Zona 6 Carchi, Imbabura y Esmeraldas 5 15.00
11 Zona 7 Tungurahua, Cotopaxi y Pastaza 5 15.00
12 Zona 8 Bolívar, Chimborazo y Morona
Santiago
5 15.00
Nº Total de Estaciones de
Abonados
Anchura de Banda por Canal (KHz) Nº de Radio
bases
Tarifa C(USD)
3,250 25.00 12 6.35
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 43
Cuarta: Plazo de duración
El plazo del presente contrato es de dos años (2) contados a partir de la fecha de la
suscripción y registro. Según lo dispone el artículo 52 del Reglamento General a la ley
Especial de Telecomunicaciones Reformada.
Quinta: Renovación de la concesión.
La Secretaria podrá convenir la renovación de la concesión para el uso de
frecuencias, siempre y cuando el Concesionario haya cumplido con todas las
estipulaciones de este contrato y con las obligaciones impuestas por la ley y los
reglamentos pertinentes; el Concesionario solicitara la renovación a la Secretaria,
conforme los requisitos y procedimientos que disponga la legislación vigente al tiempo
de proponerla, en caso de no hacerlo la Secretaria podrá en cualquier momento terminar
el contrato y el concesionario deberá pagar hasta la última factura emitida a la fecha de
notificación de terminación.
Sexta: Pago de los derechos por concesión y tarifa mensual por uso de
frecuencias
El Concesionario ha pagado en la secretaria los derechos de concesión del uso de
frecuencias y se compromete a cancelar la tarifa mensual que es de USD $ 10,40 más lo
correspondiente al IVA., la misma que podrá cambiar de acuerdo con la variación de los
parámetros técnicos del sistema.
Séptima: Cesión de derechos.
El concesionario no podrá ceder los derechos provenientes de este contrato sin
previa autorización de la Secretaria y siguiendo el tramite establecido por el
CONATEL, caso contrario este hecho será causa suficiente para dar por terminado el
presente contrato, respaldado por el informe emitido por la Superintendencia de
Telecomunicaciones, por consiguiente las frecuencias asignadas se revertirán al Estado,
sin otro requisito, que el de la respectiva notificación al Concesionario.
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 44
Octava: Notificación de modificaciones
Cualquier modificación técnica que vaya a realizar el concesionario, deberá
previamente ser autorizada por la secretaria, mediante oficio o la suscripción de un
convenio ampliatorio, modificatorio, caso contrario se le impondrá la sanción
respectiva, a que haya lugar, de conformidad con el artículo 29 de la Ley Especial de
Telecomunicaciones Reformada y los Reglamentos pertinentes.
Novena: Terminación por suspensión de operaciones
Si se dejase de utilizar las frecuencias o se suspendiesen las operaciones durante
seis meses consecutivos, la Secretaría, previo informe de la Superintendencia de
Telecomunicaciones, procederá a dar por terminado el presente contrato, mediante
notificación al Concesionario, salvo el caso de que la no utilización o suspensión por un
lapso de seis meses haya sido debidamente autorizada por la Secretaría a petición del
concesionario; durante la suspensión de operaciones el Concesionario se obliga a pagar
a la Secretaría, las tarifas mensuales hasta la última factura emitida a la fecha en que se
produzca la reversión de las frecuencias al Estado, la que será dictaminada por la
Secretaría.
Décima: Obligaciones del Concesionario
El Concesionario, entre otras obligaciones se compromete a lo siguiente:
a) Mantener como responsable técnico de la operación del sistema a un
ingeniero en electrónica y/o Telecomunicaciones, debidamente autorizado
para ejercer la profesión.
b) Notificar el cambio de su domicilio mediante comunicación escrita, con
copia a la Superintendencia de Telecomunicaciones.
c) Notificar por escrito a la Secretaría la voluntad de dar por terminado el
contrato, esta comunicación deberá realizarla con treinta días de
anticipación al cese de operaciones del sistema y se obliga a pagar todos
los valores adecuados hasta la fecha de terminación del contrato.
d) Presentar la descripción de los procedimientos que propone para facilitar el
control técnico de la Superintendencia de Telecomunicaciones.
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 45
e) La Superintendencia de Telecomunicaciones podrá realizar inspecciones y,
de ser necesario, dispondrá que el Concesionario realice correcciones
oportunas a su sistema
f) El concesionario se compromete a dar todas las facilidades a los
funcionarios de la Superintendencia de Telecomunicaciones, para que
puedan realizar las inspecciones o monitoreo en el Sistema Troncalizado
sin previo aviso. En caso de no cumplir con esta disposición será
sancionado con lo dispuesto en la Ley Especial de Telecomunicaciones
Reformada y en el Reglamento de Radiocomunicaciones.
g) Cumplir con las demás obligaciones constantes en las leyes y reglamentos
relativos en esta materia, así como las disposiciones emanadas por el
consejo Nacional de Telecomunicaciones y la Secretaría.
Decimoprimero: Adecuaciones técnicas
El concesionario, se compromete a efectuar las adecuaciones técnicas pertinentes
en el caso de que se produzcan interferencias o cambios de regulaciones nacionales,
internacionales que sean vinculantes incluso a cambiar las frecuencias, equipos y
antenas a otro lugar si esto fuera la solución previa la disposición de la Secretaría. El
Concesionario se compromete a en el plazo de noventa días a presentar el área de
cobertura y otros estudios técnicos que sean necesarios debido a los cambios dispuestos.
Decimosegunda: Terminación del contrato
La Secretaría, podrá dar por terminada la concesión de uso de las frecuencias y
por ende el presente contrato y comunicará al Consejo Nacional de
Telecomunicaciones, entre otras por las siguientes causas:
a) Cumplimiento del plazo contractual, si éste no ha sido reservado;
b) Mutuo acuerdo de las partes, siempre que no se afecte a terceros;
c) Sentencia judicial ejecutoriada que declare la nulidad del contrato; y,
d) Declaración unilateral de terminación anticipada del contrato por parte de
la Secretaría, en caso de incumplimiento del concesionario o usuario.
Decimotercera: Terminación unilateral.
La Secretaría podrá declarar terminada, anticipada y unilateralmente el presente
contrato, en los casos previstos en el artículo 20 del Reglamento de
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 46
Radiocomunicaciones vigente, siguiendo el procedimiento establecido en el artículo 21
del Reglamento de Radiocomunicaciones, en concordancia con el instructivo para la
Terminación de Títulos Habilitantes y Revisión de Frecuencias al Estado emitido
mediante Resolución SNT-2004-0223 publicado en el Registro Oficial No. 479 de 10 de
diciembre de 2004.
Decimocuarta: Documentos
Forma Parte del presente contrato los siguientes documentos habilitantes:
1. Solución para la concesión de frecuencias.
2. Factura Nº 0242822 por USD $ 210,00 de septiembre del 2009
3. Resolución constante en la cláusula primera.
Decimosexta: Control y Sanciones.
El concesionario se sujeta al control, supervisión y sanciones de la
Superintendencia de Telecomunicaciones de conformidad con el Art. 35 de la Ley
Especial de Telecomunicaciones Reformada, y su Reglamento General.
Decimoséptima: Marco Legal.
Las partes se sujetan a la Ley Especial de Telecomunicaciones Reformada, a su
Reglamento General, a las Resoluciones del CONATEL, de la Secretaría y a otras
Leyes y Reglamentos afines; en caso de modificación del marco legal este contrato
quedará automáticamente adecuado al tenor de las normas vigentes.
Decimoctava: caso de litigio
Las partes manifestantes su conformidad con todas y cada una de las
estipulaciones constantes en las cláusulas precedentes, por lo que se ratifican en cada
una de ellas; sujetándose en caso de juicio a los jueces competentes de la ciudad de
Quito, sin perjuicio de la acción coactiva que podrá iniciar la Superintendencia de
Telecomunicaciones a solicitud de la Secretaría para el cobro de los valores que se
adeudaran, y de las acciones de control que la Ley Especial de Telecomunicaciones
Reformada confiere a la Superintendencia de Telecomunicaciones.
El Concesionario expresa que los datos y documentos se sirvieron de fundamento
para otorgar la presente concesión son verdaderos y auténticos, ateniéndose a lo que
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 47
dispone a lo que dispone la Ley y el presente contrato en el caso de no ser verdadera la
información proporcionada.
Una vez mencionadas las dieciocho cláusulas del contrato de concesión de
frecuencias para la FT, se menciona a continuación las bandas de frecuencias que son
utilizadas por FT.
Se presenta la tabla 3.2 de Atribución de Bandas de Frecuencias en el rango de 9
Khz. hasta los 1000 GHZ, con la división según el Reglamento de
Radiocomunicaciones el espectro radioeléctrico se subdivide en 9 bandas de frecuencias
que se designaran por números enteros en orden creciente.
Tabla. 3.2. Atribución de Bandas de Frecuencias
Número de la
banda
Símbolos Gama de
frecuencias
Subdivisión
métrica
Abreviaturas
métricas para
las bandas
4 VLF 3-30 KHZ Ondas
miriamètricas
B.Man
5 LF 30-300 KHZ Ondas kilométricas B.Km
6 MF 300-3000 KHZ Ondas
hectomètricas
B.hm
7 HF 3-30 MHZ Ondas
decamétricas
B.dam
8 VHF 30-300 MHZ Ondas métricas B.m
9 UHF 300-3000
MHZ
Ondas disimétricas B.dm
10 SHF 3-30 GHZ Ondas
centimétricas
B.cm
11 EHF 30-300 GHZ Ondas milimétricas B.mm
12 300-3000 GHZ Ondas
decimilimètricas
La Administración Ecuatoriana procurara limitar las frecuencias y el espectro
utilizado al mínimo indispensable para obtener el funcionamiento satisfactorio de los
servicios necesarios, atenerse a las prescripciones del cuadro Nacional de Frecuencias al
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 48
asignar frecuencias a las estaciones que puedan causar interferencias perjudiciales a los
servicios efectuados por las estaciones del resto de países de la R2.
De acuerdo al Plan Militar de frecuencias en vigencia las frecuencias atribuidas
para la Defensa Nacional empiezan a utilizarse desde los 26,175 KHZ hasta los 29,700
KHZ en HF. Con las notas especiales de la R2, que a continuación se especifican en
cada gama de frecuencia:
EQA 140. En las bandas 26,175- 27,5 MHZ, 29,7 – 37,5 MHZ, 40,02- 40,98
MHZ, 41,015- 50 MHZ, 72- 73 MHZ, 74,6- 74,8 MHZ, 75,2 -76 MHZ, 138 -144 MHZ,
150,05 -174 MHZ, 248 -272 MHZ, 300 -328,6 MHZ, 387 -399,9 MHZ, 410- 417,5
MHZ, 430 -440 MHZ, 460 -512 MHZ, 806 -824 MHZ, 951 -869 MHZ, 2300 -2500
MHZ, 4,4 – 5 GHZ, 12,75 -13,25 GHZ, existen segmentos de banda para la operación
de sistemas de uso reservado conforme al Plan Militar de Frecuencias.
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 49
3.1.1 Eficacia espectral
Una vez ya estudiado el espectro radioeléctrico que utiliza la fuerza terrestre del
Ecuador se estudia el beneficio sobre el espectro radioeléctrico que tendrá al cambiar a
una plataforma APCO P25 IP.
En la figura 3.1 se establece como P25 maximiza eficacia del espectro
estrechando la banda.
Figura. 3.1. Eficiencia espectral P25
El uso de esta tecnología permitirá emplear solamente la mitad del ancho de canal
designado por la SENATEL y la eficacia del espectro libera más canales para el uso de
radio en el sistema.
Actualmente nos encontramos en un sistema Análogo y se realizará una migración
a la Fase I P25 como se ve en la figura 3.1 y posteriormente a una Fase II P25. Esta
migración se puede dar en fases gracias a la Plataforma amigable que presenta APCO
P25.
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 50
3.1.2 Calidad de Audio Mejorada
Con 2800 del total de 9600 bits por segundo asignados a la corrección de error, las
señales numéricas P25 han mejorado calidad de voz sobre señales análogas estándar,
especialmente en bajos niveles de RF.
El codificador de la voz de IMBE™ convierte la información de voz en datos
digitales, y estos datos se protegen usando códigos de corrección de error. La corrección
de error puede corregir pequeños errores en la señal recibida. Puesto que el audio digital
se codifica, el ruido de fondo presente en señales análogas también es removido.
Figura. 3.2. Comparación de canal análogo a P25 en la Fase I
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 51
3.2 ANÁLISIS DE LA TECNOLOGÍA DEL SISTEMA APCO P25
3.2.1 Descripción del Sistema
ASTRO®25 es un avanzado sistema digital de comunicaciones de radio que
permite a los usuarios de radios establecer comunicaciones en una amplia zona
geográfica. Un usuario válido en cualquier lugar dentro de la zona de servicio del
sistema puede presionar el botón PTT para establecer una comunicación con un grupo
de comunicaciones válido o con otro individuo válido localizado en cualquier lugar
dentro de la zona de servicio del sistema, que puede llegar a los cientos de kilómetros
cuadrados.
Esta aparente simplicidad requiere de complejas redes de computadores,
equipamiento de LAN/WAN de alta velocidad y sofisticado software de administración
y bases de datos.
El sistema ASTRO®25 permite comunicaciones a lo largo de múltiples zonas y
permite comunicar usuarios de diferentes zonas combinados en un mismo grupo de
comunicaciones. Esto significa que los usuarios se pueden comunicar dentro de una
extensa área geográfica y utilizar una amplia gama de funcionalidades. La siguiente
figura muestra un diagrama simplificado de un típico sistema ASTRO®25.
Figura. 3.3. Diagrama de zonas ASTRO®25
Los bloques básicos de un sistema ASTRO®25 son:
Nivel de Sistema – compuesto por múltiples zonas
Nivel de Zona – compuesto de múltiples sitios
Nivel de Sitio – sitios ASTRO®25 y equipamiento redes
Nivel de Usuario – radios portátiles y móviles
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 52
El sistema ASTRO®25 distribuye el procesamiento de las llamadas entre las
zonas del sistema. La información de la configuración de los usuarios también es
compartida entre las zonas. Cada zona posee una red de área local (LAN). Estas LAN
están interconectadas para formar una red de transporte de área ancha (WAN) de alta
velocidad. La WAN permite que la información de configuración de los usuarios, la
información de procesamiento de llamadas y el audio sean transmitidos por el sistema.
Cada zona es responsable de administrar sus propios elementos. Esto incluye la
configuración de la infraestructura física, administración de la movilidad dentro de la
zona y el procesamiento de llamadas dentro de la zona. Algunas funcionalidades de
llamados sólo operan dentro de una zona por lo que están definidas dentro de las
funcionalidades al nivel de zona.
3.2.2 Componentes del sistema ASTRO®25
El sistema ASTRO®25 es relativamente complejo. Está conformado por un
número de piezas separadas de hardware y software que juntas conforman una red de
comunicaciones.
A continuación se presenta una descripción jerárquica (Nivel de sistema, Nivel de
Zona, Nivel de Sitio, Nivel de Usuario). En ella se describe los componentes principales
solamente y se ilustra su ubicación dentro de la jerarquía sistema/zona/sitio:
Equipamiento nivel de sistema User Configuration Server (UCS)
System-wide Statistics Server (SSS)
Equipamiento nivel de zona Zone Controller(s)
Zone Database Server (ZDS)
Zone Statistics Server (ZSS)
Air Traffic Router (ATR)
FullVision Server (FVS)
Network Management Clients
(Windows® NT Clients)
Network Time Protocol Server
Network Transport Components
(Ethernet Switches, WANs, and Routers)
Telephone Interconnect Server
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 53
PBX (Private Branch Exchange)
Packet Data Gateway (PDG)
Ambassador Electronics Bank (AEB)
Motorola Gold Elite Gateway (MGEG)
Central Electronics Bank (CEB)
Console Positions
Console Database Manager /Alias
Database Manager
Elite Database Server
Elite Local Area Network (LAN)
Equipamiento nivel de sitio ASTRO®25 Remote Site
Routers and Switches
Equipamiento nivel de usuario Subscriber Units
- Portable Radios
- Mobile Radios
3.2.3 Sitio Maestro
Cada Zona de ASTRO®25 posee un sitio maestro que contiene el núcleo de
procesamiento computacional de cada zona. El sitio maestro se compone básicamente
de un controlador de zona, servidores de bases de datos y de administración, terminales
de administración, un subsistema AEB-CEB, un switch WAN, un switch LAN, routers
y otros componentes.
El sitio maestro contiene todo el equipamiento necesario para controlar las
llamadas dentro de una zona y con otras zonas. El sitio maestro también contiene el
equipamiento y software necesarios que son utilizados para la configuración y
administración de la red.
Nota: Uno de los sitios maestros es designado como el sitio maestro del sistema.
Además de los servidores de zona, este sitio contendrá los servidores de sistema: UCS
(servidor de configuración de usuarios) y SSS (servidor de estadísticas del sistema), de
los cuales se utiliza uno por cada sistema, no están duplicados por cada zona.
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 54
Figura. 3.4. Diagrama Sitio maestro
3.2.4 Sitios de Repetición
Cada sitio de repetición contiene una cantidad de repetidores ASTRO®25
(Basados en tecnología Quantar), un sistema de antenas, un LAN switch, un router y un
controlador de sitio redundante. Estos son los componentes que dan soporte al tráfico de
comunicaciones de voz, datos, control y administración de red.
Figura. 3.5. Diagrama Sitios de Repetición
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 55
3.2.5 Diagrama del Sistema
Los siguientes diagramas muestran esquemáticamente las distintas plataformas
ofrecidas por Motorola y en particular la configuración del sistema ASTRO®25 en su
versión completa.
Fig
ura
. 3
.6.
Dia
gra
ma
del
Sis
tem
a
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 56
La visión de los sistemas ASTRO®25 es poder integrar en una plataforma los
distintos subsistemas que conforman un avanzado sistema de comunicaciones,
integrando voz y datos, de distinto ancho de banda e independiente de la plataforma de
RF utilizada.
Figura. 3.7. Visión de los sistemas ASTRO 25
• La plataforma ASTRO25, nombre comercial de Motorola para el protocolo
APCO25, mantiene los servicios y capacidades de procesamiento de llamadas de
las plataformas SmartZone, por lo tanto se basa en un software de procesamiento
ya ampliamente probado.
• ASTRO SmartZone evolucionó a ASTRO®25 mediante la incorporación de los
elementos para interconexión de los principales componentes utilizando el
protocolo IP.
• Básicamente, para que el actual sistema troncalizado Smartzone migre a la
plataforma APCO25, se requiere reemplazar el actual controlador SmartZone 3.z
por un controlador y periféricos que operan bajo el protocolo IP.
• En los sitios de repetición existentes se instalarán un controlador de sitio
APCO25 redundante y un Switch/Router para la comunicación con el sitio
maestro.
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 57
• Los repetidores existentes QUANTAR de la plataforma SmartZone pueden ser
fácilmente transformados para operar en la plataforma ASTRO®25.
• Los sitios de repetición FUTUROS utilizarán las repetidoras de la familia GTR-
8000.
• Igualmente, se pueden seguir utilizando las Consolas Centracom existentes
dentro de esta nueva plataforma.
• Los equipos suscriptores, Bases, Móviles y Portátiles, que operan actualmente
en la plataforma SmartZone pueden ser fácilmente reprogramados para operar en
la plataforma ASTRO®25 mediante una actualización del software operativo.
• Igualmente, se mantendrá el protocolo de encripción DVI-XL en el nuevo
sistema.
Figura. 3.8. Arquitectura Actual SmartZone
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 58
Figura. 3.9. Arquitectura ASTRO 25
Figura. 3.10. Actualización de Sitios de Repetición Existentes
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 59
3.2 VENTAJAS DE APCO P25
El estándar APCO25 provee de beneficios significativos tanto a los fabricantes
como a los usuarios. Este estándar ofrece:
• Interoperabilidad
• Estándares orientados a los usuarios
• Migración futura
• Eficiencia en el uso del espectro
• Funcionalidades avanzadas
• Compatibilidad con planes de frecuencia existentes
• Proveer servicios de voz y datos integrados
El estándar está diseñado para anticipar la dirección en la que los actores del
mercado están llevando a los sistemas de comunicaciones para proveer un proceso de
migración hacia esas nuevas tecnologías y dar cumplimiento a las demandas del
mercado.
P25 tiene varias ventajas como ya se mencionó en su funcionamiento, eficacia,
capacidades y calidad. Las ventajas más resaltantes son de la tecnología P25 incluyen:
3.3.1 Interoperabilidad
El equipo de radio que es compatible con los estándares P25. Permitiendo que los
usuarios de las diversas áreas se comuniquen directamente unos con otros.
Esto permite que las áreas regionales, provinciales o nivel locales se comuniquen
más con eficacia cuando sea requerido.
El comité APCO interfaz del proyecto 25 (APIC) ha formado el proceso
conformidad y el grupo de trabajo de los procedimientos (CAPPTG) para asegurarse de
que el equipo P25 y los sistemas que lo conforman, estén cumpliendo con los estándares
P25 para la interoperabilidad, la conformidad, y el funcionamiento sin importar el
fabricante. Al mismo modo de acuerdo con las necesidades del usuario y sus requisitos.
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 60
3.3.2 Retro Compatibilidad
Un requisito básico para el equipo de radio digital P25 de la fase 1, es la
compatibilidad con versiones previas de radios estándar del análogo FM. Esto apoya
una migración ordenada en sistemas análogos y digitales mezclados, permitiendo a
usuarios negociar gradualmente radios, el equipo y su infraestructura. Seleccionando los
productos y los sistemas que se conforman con estándares P25, las agencias se aseguran
que su inversión en la última tecnología tiene un sendero claro de migración hacia el
futuro.
Figura 3.11. Compatibilidades.
Las radios P25 funcionan en modo análogo con radios análogas más viejas, y en
modo análogo o digital a otros P25. Los sistemas de radio P25 de la fase 2 incluyen un
modo convencional de la fase 1 para la retro compatibilidad con el equipo P25 de la fase
1.
3.3.3 Capacidad de Encripción
El estándar P25 incluye un requisito para proteger comunicaciones digitales (voz
y los datos) con capacidad de encripción. La encripción usada en P25 es opcional,
permitiendo que el usuario seleccione métodos de la comunicación digital; libre (sin
encripción) o segura (Encriptada). Las llaves de encripción también tienen la opción de
la reintroducción de datos digitales sobre una red de radio. Esto se conoce como
(reintroducción aérea) Over The Air Re-keying (OTAR). Esta capacidad permite que el
encargado de los sistemas radio cambie remotamente las llaves de encripción.
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 61
3.3.4 Ventajas de ASTRO®25
Las tecnologías digitales aseguran una calidad de voz constante, a diferencia de
los sistemas analógicos en los que la calidad se reduce en la medida que el nivel de
señal se reduce. Más aún, las señales digitales pueden ser regeneradas por lo que las
llamadas pueden ser transportadas sobre redes de área ancha (WAN).
La voz en plataformas IP
Con ASTRO®25, Motorola ofrece al segmento de la seguridad pública un sistema
de radio troncalizado operando en una arquitectura basada en la transmisión de paquetes
de datos. Esto significa primariamente la capacidad de transportar voz digitalizada y
datos segmentados en paquetes por la infraestructura del sistema. Esta tecnología
permite a los usuarios integrar sus necesidades de voz y datos bajo una única
infraestructura. El estándar IP es utilizado para establecer una comunicación
bidireccional entre los diferentes componentes del sistema.
La arquitectura de Motorola provee Voz en IP (no Voz sobre IP o Voz sobre
Frame Relay). Voz en IP cumple los altos requerimientos de rendimiento de un sistema
para operación en tiempo real.
Los sistemas basados en paquetes son diferentes a los sistemas de circuitos
conmutados. Estos últimos proveen una vía física de comunicación directa dedicada de
un ancho de banda fijo entre dos puntos en un área determinada. Los sistemas basados
en IP utilizan una misma vía de comunicación compartiendo el ancho de banda
logrando sistemas mucho más eficientes.
Figura. 3.12. Cambio de Arquitectura.
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 62
Sistema de Administración Centralizado
ASTRO®25 facilita la operación y administración de los sistemas por medio de
funcionalidades como:
Configuración del reloj para todo el sistema.
Actualizaciones de software centralizadas.
E interfaz de usuario fácil de usar basada en un ambiente Microsoft
Windows.
Este sistema de administración centralizado permite supervisar y gestionar el
estado de los sistemas, las alertas, alarmas, diagnósticos y reportes de falla en una
ubicación centralizada.
La precisión del reloj del sistema ASTRO®25 permite garantizar el registro de
eventos en los elementos críticos del sistema al mismo tiempo, facilitando el
diagnóstico de fallas y seguimiento del tráfico de voz. El sistema de administración
permite distribuir actualizaciones de software a diferentes elementos del sistema por
medio de sus redes de datos. La familiaridad de un ambiente tipo PC estándar como es
Windows provee una plataforma de uso fácil y comercialmente disponible lo que reduce
la necesidad de entrenamiento especializado para los usuarios.
Expansión fácil con una red IP
A diferencia de las redes de comunicaciones tradicionales, ASTRO® 25 ofrece
mayor flexibilidad tanto para actualizaciones como para expansiones. Dado que los
elementos críticos son redundantes esto facilita las actualizaciones de software, las
cuales se pueden realizar también remotamente. En caso de expansiones, cada nuevo
elemento se incorpora a la red LAN en forma transparente y sin alteraciones en la
operación del resto de los elementos del sistema.
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 63
Figura. 3.13. Cuadros de diseños de integración de redes tradicionales a IP
Servicios de Datos
El sistema integra los servicios de datos con redes de voz tradicionales hasta
20.000 usuarios de datos a lo largo de hasta 7 zonas. El sistema permite a los usuarios
enviar y recibir datos mientras se desplazan por toda la zona de servicio del sistema.
El sistema está diseñado para proveer de cobertura de RF que sea comparable al
área de confiabilidad de los mensajes de voz. El sistema utiliza sofisticadas técnicas de
corrección de errores para alcanzar este nivel de confiabilidad para la cobertura de
datos, lo que permite que los mensajes que se corrompen durante la transmisión sean
recuperados sin errores, incrementando con ello dramáticamente la confiabilidad de las
transmisiones de datos.
La Fase I del sistema permite alcanzar velocidades de 9600 bps sobre canales de
12.5 kHz. Cuando se requiere capacidad de transmisión adicional, hasta 3 canales
pueden ser asignados simultáneamente para dar soporte a las comunicaciones de datos.
En las futuras versiones de la plataforma está contemplado proveer de capacidades
de transmisión de datos que irán desde los cientos de Kbps hasta los Mbps.
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 64
Figura. 3.14. Plataforma ASTRO 25 flexible
Servicios IP y prioridad de voz
La plataforma ASTRO®25 está basada en plataforma del Protocolo de Internet
(IP). Esto significa que el tráfico (voz, datos, administración de red y control) es
transportado a lo largo del sistema en forma de paquetes (Datagram) IP. Las redes IP
permiten que el tráfico de paquetes fluya fácilmente a lo largo del sistema. Esta interfaz
IP permite a los diseñadores utilizar herramientas para optimizar las aplicaciones para el
ambiente inalámbrico, en orden a conseguir comunicaciones confiables a tiempo.
La plataforma ASTRO®25 está diseñada para proveer manejo de redes estándar
basadas en IP integradas sobre redes ASTRO®25. Incluidos en esto servicios IP están la
mensajería IP, fragmentación IP, direccionamiento IP estático y dinámico y
direccionamiento IP aislado entre el usuario y la red de radio comunicaciones.
La plataforma ASTRO®25 incorpora la capa de red del protocolo IP a la
arquitectura del sistema. Esta capa estándar IP provee a los diseñadores de un nivel
intermedio que les evita tener que interactuar con los complejos protocolos de RF, y
permite el uso de aplicaciones basadas en IP en las redes ASTRO®25.
Por otra parte, el desarrollo y utilización de equipamiento de redes (Routers)
especialmente diseñados por Motorola para aplicaciones de voz permiten garantizar el
establecimiento y desarrollo de comunicaciones confiables y a tiempo. Estos elementos
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 65
de la red han sido diseñados para utilizar técnicas especializadas para la distribución de
los paquetes de voz desde un origen a múltiples destinos (Multicast), para segmentar los
mensajes de gran volumen y para asegurar la más alta prioridad para las
comunicaciones de voz por sobre el resto de los flujos de datos en el sistema.
Para administrar las comunicaciones de voz y datos por un mismo canal,
ASTRO®25 IV&D (voz y datos integrados) utiliza una técnica llamadas DSMA
(Digital Sense Multiple Access). DSMA garantiza la mayor prioridad para los mensajes
de voz, retardando o incluso interrumpiendo los mensajes de datos a favor de los
mensajes de voz. Esto asegura que los mensajes de voz logren un acceso rápido al
sistema, lo que es especialmente importante en situaciones de misión crítica. DSMA
contribuye también a reducir posibilidad de que dos mensajes de datos sean
transmitidos simultáneamente desde dos radios diferentes.
DSMA inserta bits de estado (“busy bits”) en la transmisión digital saliente desde
una estación repetidora para indicar el estado de la frecuencia entrante a la estación
repetidora. El resto de los radios que reciben esta transmisión suspenderán el envío de
mensajes de datos hasta que DSMA marque el canal entrante como disponible. La
operación de DSMA requiere que todo el tráfico de voz en el canal esté en modo digital.
DSMA no puede prevenir que la transmisión de mensajes de voz análogos y digitales se
interfieran entre sí.
Los sistemas ASTRO®25 IV&D utilizan el tiempo de aire disponible entre
transmisiones de mensajes de voz para enviar mensajes de datos por el canal. Los datos
y la voz se alternan en el uso del canal teniendo la voz siempre prioridad por sobre los
datos.
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 66
3.4 Integración tecnológica SmartZone 3.z a APCO P25
Migración de plataformas existentes
La plataforma ASTRO® 25 mantiene los servicios y capacidades de
procesamiento de llamadas de las plataformas SmartZone y Omnilink, se reutiliza la
mayoría del software del controlador de zona y de las estaciones repetidoras, lo que
permite utilizar un software de procesamiento ya ampliamente probado.
Para la encripción y codificación de extremo a extremo se ha reemplazado las
DIU por un componente denominado MGEG. Este componente permite la
transformación del audio contenido en paquetes en circuitos virtuales hacia las
plataformas de despacho de la familia Centracom, con lo que la mayoría de estos
elementos se pueden reutilizar dentro de esta nueva plataforma. Es en el MGEG además
donde se produce la introducción / retiro de las claves de encripción para obtener audio
seguro o claro respectivamente.
Lo repetidores de la plataforma SmartZone pueden ser transformados para operar
en la plataforma ASTRO®25, sirviendo tanto para transmisiones de voz o de datos
indistintamente. Como consecuencia se obtiene una zona de cobertura similar tanto para
las comunicaciones de voz como de datos.
Básicamente, para que el actual sistema troncalizado Smartzone migre a la
plataforma APCO25, se requiere reemplazar el actual controlador SmartZone 3.z por un
controlador y periféricos que operan bajo el protocolo IP.
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 67
3.4.1 Evolución desde la plataforma de circuitos conmutados
Básicamente la plataforma ASTRO SmartZone evolucionó a la plataforma
ASTRO®25 por medio de la incorporación de los elementos necesarios para la
interconexión de los principales componentes utilizando el protocolo IP. Así, el
conmutador de audio (AEB) que era el principal elemento de concentración de tráfico
en el sitio maestro de un sistema SmartZone pasó a ser reemplazado por una red LAN
cuya función primordial es permitir el flujo de paquetes (mayor prioridad asignada a los
paquetes de voz) dentro del sistema
ASTRO®25.
Figura. 3.15. Arquitectura ASTRO basada en Circuitos
Figura. 3.16. ASTRO 25 Arquitectura basada en paquetes
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 68
3.5 DISEÑO EN LA RED DE ACCESO
Para el Diseño de la red acceso del sistema troncalizado de la FTE, se realizará
para los 17 puntos donde se posee una estación repetidora, para lo cual se ha tomado en
cuenta varios parámetros necesarios para el cálculo de la capacidad de la red de acceso
de la FTE y por lo tanto poder determinar la red de transporte necesaria para dar acceso
al sistema troncalizado de la Fuerza.
Para el cálculo de la capacidad de red de acceso es necesario establecer algunos
parámetros que son necesarios, para el cálculo del número de canales necesarios por
punto. Y atender así un adecuado grado de servicio (GOS) a un número determinado de
terminales que serán quienes generen el tráfico.
Además para el análisis se han tomado 635 equipos que se encuentran en
funcionamiento y un muestran un porcentaje de utilización mayor al 10%.
3.5.1 Cálculo de Canales
Para el cálculo de los canales necesarios para la red de acceso del sistema
troncalizado de la FTE, se han utilizado varios conceptos.
Erlang (E): Es una unidad adimensional utilizada en telecomunicaciones, como
una medida estadística del volumen de tráfico. Equivale a una llamada, más los intentos
sin éxito y el tiempo de espera asociado, en un canal, durante 1 hora.)
Erlang B: Nos sirve para determinar la probabilidad de bloqueo de las llamadas
una vez que el sistema se ha saturado, es decir, las llamadas rechazadas cuando todos
los canales del sistema han sido ocupados.
Erlang C: Se realiza el cálculo de cuantas líneas se deben tener en una red, para
que dado una cantidad de llamadas por horas (con un tiempo promedio de duración), se
Obtenga un determinado nivel de llamadas bloqueadas. Las fórmulas empleadas fueron
las siguientes:
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 69
Para el cálculo en erlang, primero se presenta una fórmula para el cálculo de
Tiempo de ocupación (A) como se presenta en la formula (1)
(1)
H = La media de la duración de la llamada, durante la hora ocupada.
L = El promedio de intentos de llamada en la hora ocupada. (bhca)
M = Total de terminales
La probabilidad de que una llamada tenga que esperar está dada por la fórmula del
Erlang-C, cuya fórmula se muestra en (2)
(2)
Dónde:
N = Número de canales o time slots
C = Erlang C
PD= Probabilidad de demora
La fórmula anterior puede estar expresada en términos de la fórmula del Erlang-B.
(3)
Esta expresión permite usar las tablas del Erlang-B para el cálculo del Erlang-C
(4)
Dónde:
P(W>Wo) = Probabilidad de que el tiempo de espera obtenido sea menor al
objetivo de diseño.
P D = Probabilidad de demora
Finalmente, el promedio del tiempo de espera para cualquier llamada es:
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 70
(5)
En la tabla 3.3 se muestra cada una de las estaciones con los números de
terminales fijos, portátiles y móviles a las que dan servicio.
Tabla. 3.3. Sitios con su número de terminales
SITIO
Nº de terminales por
sitio
1 Cerro Las Cuevas 30
2 Cotacachi 30
3 Condorcocha 60
4 Puengasí 60
5 Pasochoa 80
6 Pilisurco 30
7 Cacha 35
8 Cerro Azul 60
9 Hito Cruz 80
10 Portete 80
11 Chilla 82
12 Morupe 50
13 Motilón 50
14 Villonaco 50
15 Zapallo 40
16 Bombolí 50
17 Salinas 40
907
Los datos colocados en la tabla son los equipos utilizados en cada sitio y son 907
(móviles, fijos y portátiles) la totalidad de equipos que dispone el sistema troncalizado
de la FTE.
Una vez planteadas las formulas y el número de equipos por sitio de repetición se
procede a realizar un par de ejemplos de cálculo de tráfico para sitios con diferente
número de usuarios, a continuación se procede a enunciar el ejemplo y darle solución.
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 71
3.5.2 Ejemplos de cálculo.
1.- Se requiere calcular el número de canales necesarios, erlang B, erlang C, y
tiempo de espera, para dar servicio a un sitio que da servicio a 30 móviles, con una
duración media de llamada de 20 segundos, con un número medio de llamadas en la
hora cargada de 3. Para cumplir con objetivos de GOS considere un tiempo de espera de
20 segundos y una probabilidad de rebasar del 5%.
Para dar solución al enunciado empleamos la formula (1) y reemplazamos
valores:
1) Empleando (1)
H = 20 tiempo de cada llamada.
M = 30 Total de equipos por provincia y por sitio.
L = 3 llamadas en hora cargada.
La probabilidad de que una llamada tenga que esperar está dada por la fórmula del
Erlang-C.
Para saber cuántos canales son necesarios, se procede a realizar el cálculo
reemplazando los valores de N en la formula (2).
Dónde:
N = Número de canales o time slots
C = Erlang C
Esta expresión permite usar las tablas del Erlang-B para el cálculo del Erlang-C
Este valor debe ser menor al 5% de probabilidad de rebasar planteado en el enunciado,
como se puede apreciar haciendo uso de la formula (4)
=0.039
N=1 0.60 < 0.05
N=2 0.22 < 0.05
N= 3 0.039 < 0.05
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 72
Dónde:
Wo = 5 %
Wos = 20
P(W>Wo) = Probabilidad de que el tiempo de espera obtenido sea menor al
objetivo de diseño.
P D = Probabilidad de demora
Finalmente, el promedio del tiempo de espera para cualquier llamada es:
Por tanto, son necesarios 3 canales de para atender el trafico ofrecido además de
un canal adicional para control o señalización.
2.- Se requiere calcular el número de canales necesarios, erlang B, erlang C, y
tiempo de espera, para dar servicio a un sitio que da servicio a 80 móviles, con una
duración media de llamada de 20 segundos, con un número medio de llamadas en la
hora cargada de 3. Para cumplir con objetivos de GOS considere un tiempo de espera de
20 segundos y una probabilidad de rebasar del 5%.
Para dar solución al enunciado empleamos la formula (1) y reemplazamos
valores:
2) Empleando (1)
H = 20 tiempo de cada llamada.
M = 80 equipos por sitio.
L = 3 llamadas en hora cargada.
La probabilidad de que una llamada tenga que esperar está dada por la fórmula
(2).
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 73
Para saber cuántos canales son necesarios, se procede a realizar el cálculo
reemplazando los valores de N en la formula (2).
Dónde:
N = Número de canales o time slots
C = Erlang C
Esta expresión permite usar las tablas del Erlang-B para el cálculo del Erlang-C
=0.0056
N=1 1.39 < 0.05
N=2 0.51 < 0.05
N= 3 0.065 < 0.05
N= 4 0.0056 < 0.05
Dónde:
Wo = 5 %
Wos = 20
P(W>Wo) = Probabilidad de que el tiempo de espera obtenido sea menor al
objetivo de diseño.
P D = Probabilidad de demora
Finalmente, el promedio del tiempo de espera para cualquier llamada es:
Por tanto, son necesarios 4 canales de para atender el trafico ofrecido además de
un canal adicional para control o señalización.
Una vez mostrados los dos ejemplos de cómo se realizó el cálculo de canales para
tráfico, erlang B y erlang C, además del tiempo de espera se muestran los resultados de
todos los sitios de repetición del sistema troncalizado de la FTE en la tabla 3.4.
Para todos los cálculos se mantuvieron los parámetros de los ejemplos y solo
variando el total de equipos por sitio.
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 74
Tabla. 3.4. Resultados Aplicación Formulas
# SITIO Provincia
Total
Equipos
Sitio
Erlang
B
Erlang
C
Wa
(s)
N
CANALES
TRAFICO
CANAL
DE
CONTROL
CANALES
UTILIZADOS
1
Cerro Las
Cuevas Carchi 30 0,5 0,39 0,38 3 1 4
2 Cotacachi Imbabura 30 0,5 0,39 0,38 3 1 4
3 Condorcocha Pichincha 60 1 2,7 2 3 1 4
4 Puengasí Pichincha 60 1 2,7 2 3 1 4
5 Pasochoa Pichincha 80 1,33 0,56 0,61 4 1 5
6 Pilisurco Tungurahua 30 0,5 0,39 0,38 3 1 4
7 Cacha Chimborazo 35 0,58 0,58 0,54 3 1 4
8 Cerro Azul Guayas 60 1 2,7 2 3 1 4
9 Hito Cruz Azuay 80 1,33 0,56 0,61 4 1 5
10 Portete Azuay 80 1,33 0,56 0,61 4 1 5
11 Chilla El Oro 82 1,41 0,73 0,75 4 1 5
12 Morupe Loja 50 0,83 1,58 1,27 3 1 4
13 Motilón Loja 50 0,83 1,58 1,27 3 1 4
14 Villonaco Loja 50 0,83 1,58 1,27 3 1 4
15 Zapallo Esmeraldas 40 0,66 0,84 0,74 3 1 4
16 Bombolí
Sto.
Domingo
de los
Tsachilas 50 0,83 1,58 1,27 3 1 4
17 Salinas Santa Elena 40 0,66 0,84 0,74 3 1 4
907 55
CANALES 72 CANALES
Los parámetros utilizados para los cálculos fueron los siguientes:
H = 20 tiempo de cada llamada.
M = Total de equipos por provincia y por sitio.
L = 3 llamadas en hora cargada.
Wo = 5 %
Wos = 30
Al realizar los cálculos da como máximo 4 canales para tráfico por sitio para lo
cual se debe agregar un canal de control por lo que tendremos como máximo 5 canales.
Se calculó un total de 55 canales utilizados para tráfico como se muestra en la
tabla 3.4 en el sistema troncalizado. Se suman 17 canales de control uno por cada sitio
de repetición. Dando un total de 72 canales para dar una buena calidad de servicio. Los
canales contratados por la FTE con la SENATEL son de 75 canales. Por lo que la FTE
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 75
ha manifestado la necesidad de conservar la canalización actual, para poder emplear en
su totalidad el sistema troncalizado y darle un uso adecuado.
3.5.3 Análisis de la capacidad
Se puede valorar claramente, que conforme se incrementa el tráfico cursado por
las estaciones, es decir, a medida que aumenta el número de usuarios en las estaciones
(30, 40, 50, 80 usuarios), el servicio presenta mayores complicaciones de rechazo,
refiriéndonos con esto, a la elevada probabilidad de bloqueo (Erlang B) en este servicio:
30 usuarios PB = 0.5 %
40 usuarios PB = 0.66%
50 usuarios PB = 0.83%
80 usuarios PB = 1.33%
Considerando que, para ser un buen servicio, la probabilidad de bloqueo no debe
superar el 5%.
Por otro lado, se presentan también tiempos de espera muy buenos (Erlang C).
30 usuarios Wa = 0.38 segundos
40 usuarios Wa = 0.74 segundos
50 usuarios Wa = 1.27 segundos
80 usuarios Wa = 0.61 segundos
Considerando que, para ser un sistema aceptable, el tiempo de espera, no debe
superar los 30 segundos.
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 76
3.6 DISEÑO EN LA RED DE TRANSPORTE
Una vez ya calculados los canales necesarios para tráfico en el ítem 3.5 se procede
a plantear la red de transporte necesaria para el sistema troncalizado de la fuerza
terrestre.
En la siguiente grafica se aprecia los sitios de repetición ubicados en su respectiva
provincia a nivel nacional, la gráfica muestra las ramificaciones del sistema troncalizado
de la FTE.
Figura. 3.17. Sistema troncalizado en el Ecuador
Cerro
Las Cuevas
Zapallo
Cotacachi
Condorcocha
Pasochoa
Puengasí
Bombolí
Pilisurco
Cacha
Cerro Azul
Hito Cruz
Master Site
Igualata
Portete
Chilla
Motilón
Villonaco
Morupe
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 77
Se utiliza un total de 72 canales tanto para tráfico y control o señalización,
consecuentemente se debe analizar las líneas dedicadas y cual se debe emplear.
Las líneas empleadas a nivel mundial pueden ser tanto E1 o T1 nosotros hemos
adoptado el sistema Europeo por tanto se define las características de cada uno de estos:
E0 (64 Kbps)
E1 32 Canales E0 (2Mbps)
E2 128 Canales E0 (8 Mbps)
E3 16 Canales E1 (34 Mbps)
E4 64 Canales E1 (140 Mbps)
Una vez mostradas la capacidad de las líneas dedicadas procedemos a calcular
cuántos de ellos serían necesarios para dar un buen servicio.
Un E1 equivale a 32 canales, se necesitan 72 por simple división podemos
apreciar que se necesitan 3 E1 en el master site en Cuenca para poder dar un buen
servicio en todas las repetidoras del sistema troncalizado.
Para lograr un acceso a todos los sitios de repetición también se hace uso de
infraestructura prestada por el COMACO estos puntos son:
Buerán
Carshau
Cerro 507
Animas
Azucena
Igualata
Haciendo uso de estos puntos de repetición podemos tener acceso a las repetidoras
del sistema troncalizado de la FTE.
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 78
En las Figuras 3.19, 3.20, 3.21, 3.22, 2.23; se muestran la forma de llegada a
los distintos sitios.
Figura. 3.18. Forma de acceso a Cerro Salinas, Bombolí y Zapallo
Figura. 3.19. Forma de Acceso a la región Sur del País
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 79
Figura. 3.20. Acceso por medio de Carshau e Igualata
Figura. 3.21. Acceso por medio de Cruz Loma
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 80
Figura. 3.22. Backbone Principal de Acceso
3.7 INTEGRACIÓN DE SERVICIOS DEL SISTEMA TRONCALIZADO
3.7.1 ASTRO®25
El sistema troncalizado ASTRO 25 de Motorola ofrece una amplia variedad de
servicios avanzados de llamado para servir las exigentes necesidades de comunicación
de diversas instituciones de misión crítica. Los principales se listan a continuación:
Llamada de grupo
- llamada de grupo con transmisión Trunking
- llamada de grupo con mensaje Trunking
Multi-Llamada de grupo
Alarma de Emergencia / Llamada
- Emergencia Top-of-Queue
- Emergencia Ruthless Pre-emption
Llamada individual (llamada privada)
Alerta de llamada
Interconexión telefónica
Algoritmo Compartido de Servicios Dinámicos
Home Zones
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 81
3.7.2 Movilidad
El sistema troncalizado de área ancha ASTRO®25 de Motorola ofrece un
sofisticado conjunto de funcionalidades de movilidad y una operación de usuario
simplificada mientras se garantiza que el radio operará en el sitio óptimo. Estas son
algunas de las funcionalidades de movilidad en área ancha:
Registro automático en el sitio
De - Registro
Cambio automático en el sitio
Llamada de grupo activa de una zona a zona
Interconexión de llamadas activas de zona a zona
Continuación activa de llamadas privadas de zona a zona
Sitios recomendados
- Siempre preferido
- Preferencia
- Menos preferido
- No hay preferencias
Asignación dinámica de la web
Llamada de grupo de control de acceso por web (sitios válidos)
Una llamada privada control de acceso por web (sitios válidos)
3.7.3 Usuario
Las siguientes funcionalidades están diseñadas para facilitar el manejo del sistema
para los usuarios:
Prioridad del usuario recientes
Múltiples niveles de prioridad
Grupo de conversación de escaneo
Prioridad del monitor
Audio de interrupción
Trabaja únicamente en los sitios solicitados
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 82
3.7.4 Consola de Despacho
Consola de Afiliaciones
- Consola de Afiliación / Des-Afiliación
- Grabación de registro de grupos de conversación entre zonas
Consola de llamadas de grupo
- Consola de grupo de conversación
- Consola multi-grupo de llamadas
- Consola Sólo grupos de conversación de llamadas
- Llamada de emergencia / alarma
- Todos los puntos de transmisión de anuncios ("MSEL un solo botón")
- Funcionamiento en paralelo operadores-limitadas
Consola de Procesamiento de llamada individual
- APCO Proyecto 25 llamada privada
- Alerta de llamada a través de fronteras Zona
Revisión de audio
- Manual de Revisión troncalizado de llamadas de grupo
- Manual de Revisión de Recursos Locales convencionales
- Parche Permanente Local para llamadas de grupos
- Revisión de teléfono local
- Parches por la posición de funcionamiento
Super grupo
- Grupo Re-agrupación utilizando Zona Local MSEL
- Grupo de parches sin reagrupación
- Multi-Selección sin Grupo Re-agrupación
Consola de Gestión de disponibilidad
- Indicación de disponibilidad y de devolución de llamada
- Consola de transmisión prioridad
Otros atributos de la consola
- Asignación de llamada de grupo
- Asignación por defecto
- Supervisor de la consola y el Supervisor Desactivar/Activar
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 83
- Consola de ID de pila
- PTT ID Display con Alias
- Tonos de alerta a través de la consola
- Indicador de llamada inteligente en la consola
- Alerta de llamada a través de consola
- Táctica prioridad de asignación de una consola
- Grupo de conversación Repita Deshabilitar
- Consola de registro de actividad y grupos de conversación de selección
- Consola Todos Silencio
- Altavoces asignable y resumen de audio
- Telefonía SPI
3.7.5 Gestión de Red
Reagrupamiento dinámico
Tormenta de Planes de Reagrupamiento dinámico
Radio de inhibición selectiva
3.7.6 Sitios de repetición
Canalizaciones y el sitio local (LST)
Errores de Operaciones
Nivel de preferencial del canal de control
3.7.7 Datos de Sistema
Mensajes individuales
Tipo de entrega (buffer)
Confirmación de entrega
Prioridad de voz de encendido / apagado del suscriptor
3.7.8 Encripción de Voz
Single Key Encryption
Multi-Key Encryption
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 84
3.7.9 Suscriptores
Atributos de movilidad del suscriptor
-ASTRO continuo PTT y de emergencia ID
- 32 Sitios recomendados
- Convocatoria de Coordinación Mientras recibe (cambio de sitio)
Funciones de suscriptor
- Home site (Preferencia de sitio de operación)
- Indicación del sitio Trunking
- Indica si esta fuera del rango
- Control de salida de canal adyacente Palabra de señalización (OSW)
- Reintento automático
- Orientación inadecuada de Protección de radio
- 32 Lista de control de canal
- Análisis completo del espectro
- Llamada privada
- Control de energía de adaptación
- Llamada de Coordinación
- Clasificación de Control de Uso de Canal RSSI
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 85
3.8 Equipos necesarios para la migración del sistema troncalizado.
Bastidor 19’’
Figura. 3.23. Bastidor de 19’’ estándar
Subsistema de Sitio Expansible GTR 8000
• Módulos de Controlador de Sitio Redundantes
• Hasta seis módulos transceiver
• Hasta seis módulos amplificadores de potencia
• Hasta seis módulos de fuente de potencia
• Equipos RFDS para los caminos de transmisión y recepción
• Panel de juntura, para la conexión con otros dispositivos.
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 86
Figura. 3.24. Subsistema de Sitio Expansible GTR 8000
Funciones del Controlador de Sitio GCP 8000:
• Provee la interfase de control entre el Sitio de Repetición GTR 8000 y el
Sitio Maestro
• Es capaz de soportar 28 canales troncalizados usando los X-hubs
• Soporta la operación DDM (Dynamic Dual Mode)
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 87
Figura. 3.25. Funcionalidades GTR 8000
Enrutador del Sitio
El enrutador del sitio proporciona una interfase WAN que maneja todo el tráfico hacia y
desde la zona para el sitio de RF incluyendo:
Voz
Control
Datos
Tráfico de administración de red
Vista Frontal:
Figura. 3.25. Enrutador GTR 8000
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 88
Radio Base
La radio base GTR 8000 proporciona el enlace de Radio Frecuencia (RF) entre el
sistema y el suscriptor / radio móvil
Figura. 3.26. Radio base GTR 8000
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 89
Controlador de Sitio GCP 8000 Vista Frontal
Figura. 3.27. Controlador del Sitio GTR 8000
Vista Interior del Controlador de Sitio GCP 8000
Figura. 3.28. Controlador de Sitio
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 90
Generalidades del Hub de Expansión
Figura. 3.29. Hub de Expansión (X-Hub)
Switch Ethernet Embebido
Figura. 3.29. Switch Embebido
Puertos del Controlador de Sitio GCP 8000
Figura. 3.30. Puertos del Controlador de Sitio GCP 8000 (Vista Frontal)
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 91
Fuente de Potencia
Figura. 3.31. Fuente de Potencia
Opera con entrada AC o DC
Fuente AC (90 a 264 VAC, 47-63 Hz)
Fuente DC (43.2 VDC a 60 VDC)
LEDs para Alarmas, Estados y Ventiladores
Filtro Preselector del Sitio (UHF, 450–512MHz)
Figura. 3.32. Filtro Preselector del Sitio GTR 8000
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 92
Multi-acopladores de recepción del sitio (RMC)/Amplificadores de Bajo Ruido
(LNA)
Figura. 3.33. Bandeja RMC del Sitio GTR 8000 con los módulos RMC/LNA
(Vista Frontal)
Multi-acopladores de recepción del sitio/Amplificadores de Bajo Ruido
Figura. 3.34. Bandeja RMC del Sitio GTR 8000
(Vista Posterior)
Enrutadores del Sitio
Enrutadores Series S2500 Soportan Interfaces a:
• Un puerto Ethernet (10Base-T/100Base-TX)
• Un puerto WAN/Telco, puerto T1/E1 (en el módulo A de I/O)
• Un puerto FlexWAN
• Un puerto de Consola (serial)
• Cuatro puertos 4-hilos E&M (para ayuda mutua convencional análoga basada en IP)
Figura. 3.35. Enrutador S2500 (Vista Frontal)
CAPITULO III MIGRACIÓN DE SMARTZONE 3.Z A APCO P25 IP 93
Características del panel posterior del enrutador de sitio (de izquierda a derecha):
• Receptáculo de potencia AC
• Switch On/off
• Receptáculo de potencia DC
• Etiqueta de información de Software
• Tornillo de Tierra
Figura. 3.36 Enrutador S2500 (Vista Posterior)
CAPÍTULO IV
ANÁLISIS FINANCIERO
4.1 PRESUPUESTO DE EQUIPO YA IMPLEMENTADO SMARTZONE 3.Z
El Sistema troncalizado SmartZone de la FTE ha sido modificado,
incrementándose por fases representando estas una expansión del sistema troncalizado
inicial.
Y estas expansiones ha representado una fuerte inversión económica para la FTE
a continuación se presenta como ha ido creciendo el sistema troncalizado y su
respectiva inversión por fase.
En la tabla 4.1 se presenta la inversión realizada por la FTE en el sistema
troncalizado en su primera fase.
En el año de 1997 se realizó la instalación del Sistema Troncalizado en su primera
fase, con un costo aproximado de 6’300.000,000 (seis millones trescientos mil dólares),
así:
CAPÍTULO IV ANÁLISIS FINANCIERO
95
Tabla. 4.1. Fase I
SITIO PRINCIPAL
Controlador de zona 1
Manejador del controlador 1
Matriz de audio embasy 1
Banco de canales 1
Sistema de interconexión
telefónica
1
Unidades de interfase DIU 29
Consolas de despacho 3
Suscriptores 546
SITIOS DE REPETICIÓN
HITO CRUZ 4 CANALES
PORTETE 3 CANALES
CHILLA 5 CANALES
MOTILÓN 5 CANALES
VILLONACO 4 CANALES
MORUPE 3 CANALES
CERRO AZUL 4 CANALES
CON RADIOENLACES
DIGITALES MOSELEY
Total inversión (Dólares) 6 300 000
En el año de 2001 se realizó la ampliación del Sistema Troncalizado hacia el
sector Norte del país, en su segunda fase, por un costo aproximado de 4. 500,000
(cuatro millones quinientos mil dólares), que comprendió la siguiente infraestructura:
Tabla. 4.2. Fase II
SITIOS DE REPETICIÓN
IGUALATA 5 CANALES
PILISURCO 5 CANALES
CONDORCOCHA 5 CANALES
ATACAZO 5 CANALES
LAS CUEVAS 5 CANALES
CENTRO DE DESPACHO
REMOTO QUITO y
MICROONDAS
5 CANALES
Total inversión (Dólares) 4 500 000
CAPÍTULO IV ANÁLISIS FINANCIERO
96
En el año 2004 se realizó la ampliación del Sistema Troncalizado en el sector
Norte del país, en su tercera fase, por un costo aproximado de 1. 800,000 (un millones
ochocientos mil dólares), que comprendió la siguiente infraestructura:
Tabla. 4.3. Fase III
SITIOS DE REPETICIÓN
CAMBIO DE ATACAZO A
MIRAVALLE 5 CANALES
COTACACHI 5 CANALES
Total inversión (Dólares) 1 800 000
En el año de 2008 se realizó la Modernización de los radio enlaces digitales
marca Moseley a Microondas marca CODAN, por un costo aproximado de 940.000
(novecientos cuarenta mil dólares), que comprendió la siguiente infraestructura:
Tabla. 4.4. Modernización radio enlaces
ENLACES DIGITALES
ENLACE CUENCA- HITOCRUZ
ENLACE HITOCRUZ BUERÁN
ENLACE BUERÁN – CARSHAU
ENLACE CARSHAU – CERRO AZUL
ENLACE BUERÁN PORTETE
ENLACE PORTETE – CHILLA
ENLACE CHILLA MOTILÓN
REUBICACIÓN ENLACE CUENCA-HITO
CRUZ EN EL ENLACE MOTILÓN –
VILLONACO
REUBICACIÓN ENLACE HITO CRUZ
BUERÁN EN EL ENLACE MOTILÓN –
MORUPE
Total inversión (Dólares) 940 000
CAPÍTULO IV ANÁLISIS FINANCIERO
97
En el año de 2009 se realizó la ampliación del sistema troncalizado, en cuarta
fase, por un costo aproximado de 992.000 (novecientos noventa y dos mil dólares), que
comprendió la siguiente infraestructura:
Tabla. 4.5. Fase IV
SITIOS DE REPETICIÓN
GATAZO 5 CANALES
SANTA ELENA 5 CANALES
SANTO DOMINGO 5 CANALES
Total inversión (Dólares) 992 000
Adicionalmente se han realizado adquisiciones de radios por un costo
aproximado de 1.000.000,00 (un millón de dólares):
Tabla. 4.6. Radio Portátil y móvil
SUSCRIPTORES
RADIOS Portátiles y móviles
Total inversión (Dólares) 1` 000.000
Adicionalmente se han realizado adquisiciones de radios por un costo
aproximado de 1.000.000,00 (un millón de dólares):
A continuación se muestra una tabla resumen de todas las inversiones realizadas
en el sistema troncalizado.
Tabla. 4.7. Total Inversión SmartZone
FASE INVERSIÓN
Fase I 6.300.000
Fase II 4.500.000
Fase III 1.800.000
Fase IV 992.000
Modernización radio enlaces 940.000
Adquisición Radios 1.000.000
Total invertido
En el Sistema Troncalizado Smartzone 15`532.000
CAPÍTULO IV ANÁLISIS FINANCIERO
98
El capital invertido en la infraestructura y equipos del Sistema Troncalizado de la
Fuerza Terrestre: $ 15.532.000,00 dólares americanos.
4.2 PRESUPUESTO DE EQUIPO A IMPLEMENTAR APCO P25
Para realizar la migración del Sistema Troncalizado SmartZone a tecnología IP es
necesario renovar toda la infraestructura a la tecnología basada en paquetes, para esto se
requiere lo siguiente:
a) Integración de las Consolas Centracom al nuevo sistema ASTRO25 7.x
b) Actualización de los 17 sitios de repetición troncalizados
c) Upgrades de todas las radios existentes del sistema troncalizado
d) Adquisición de un TenSr
e) Adquisición de Sistemas de Energía para Migración
f) Módulos de 48 VDC
g) Servicios Integración y Soporte
h) Repuestos
i) Servicios técnicos de desmontaje / instalación, programación y puesta en marcha
del sistema.
j) Estudios de ingeniería por parte de las empresas.
k) Cursos de capacitación para el personal de técnicos de cuarto escalón.
4.2.1 CONTROLADOR PRINCIPAL Y SECUNDARIOS
El sistema provee un controlador primario multi-sitio, que procesa todas las
llamadas del sistema y maneje todos los recursos del sistema. El procesamiento de
llamadas debe incluir como mínimo, registros de radios y afiliaciones a través de los
sitios remotos, verificar todos los privilegios de acceso de los usuarios, seleccionar y
asignar canales disponibles, monitoreo y control de cada secuencia de llamada.
El controlador debe ser capaz de diagnosticar problemas del sistema y reportarlos
a la terminal de gerencia. El controlador deberá ser redundante para maximizar la
disponibilidad del sistema, aun cuando el mismo falle. Debe existir un controlador
activo y uno en configuración redundante, el cual asumirá el control de todas las
funciones cuando el activo falle.
CAPÍTULO IV ANÁLISIS FINANCIERO
99
El controlador del sistema y de los sitios remotos deberán realizar todas las
actividades de control necesarias para verificar completamente el sistema de radio
troncalizado. El controlador Maestro y los controladores de sitios son redundantes. Se
incluye todo el hardware y software necesario para el completo monitoreo y control del
sistema de radio troncalizado. Los controladores soportan todas las funciones de un
sistema troncalizado de misión crítica; incluyendo la asignación automática de canales
de radiofrecuencia de acuerdo con los niveles de prioridad, lista de espera, asignaciones
para entrar a una conversación en proceso, capacidad de comunicaciones seguras de
voz, opción de usuario reciente, y entradas al sistema.
Los controladores monitorean todos los canales de voz y de control del sistema
troncalizado multisitio. Los controladores tienen suficiente capacidad de procesamiento
y memoria para soportar completamente estas funciones durante condiciones de alto
tráfico dentro de los límites de capacidad de canales y sitios del sistema. Los
controladores cumplen con el estándar Proyecto 25, sus funcionalidades, y objetivos de
desempeño, incluyendo la Interfase Común sobre el Aire (CAI), y el procedimiento de
troncalización.
Los controladores procesan y ejecutan peticiones de servicio de las unidades de
campo, estaciones de control y la asignación de canales deberá ser automática y
transparente al usuario. Los controladores reconocen a los grupos, subgrupos, e ID de
las unidades; y deberán enrutar los mensajes acordemente.
El controlador del sistema y otros elementos del sistema de radio troncalizado
asignan un canal de radiofrecuencia en menos de 500 milisegundos desde la recepción
de la primera petición de servicio, asumiendo que haya un canal de radio frecuencia
disponible y una carga de tráfico máxima para la cual haya sido diseñado el sistema.
El controlador del sistema realiza la interfase con el sistema de gerenciamiento,
sistema de consola y controladores de sitios para monitorear los parámetros del sistema
y del equipo.
Los controladores son capaces de detectar fallas en una repetidora y/o cualquier
otro elemento del sistema y tomar acciones correctivas apropiadas para mantener el
sistema troncalizado en operación. Los controladores de sitios son capaces de soportar
modos de falla sucesivos para mantener la operación troncalizada del sistema mientras
sea práctico (site trunking), antes de cambiar a operación convencional (failsoft).
Los controladores son capaces de eliminar a sitios individuales del sistema multi-
sitio en el caso de una falla en dicho sitio, sin que el sitio tenga que cambiar a operación
CAPÍTULO IV ANÁLISIS FINANCIERO
100
convencional, sino que pueda mantenerse en operación troncalizada de sitio “site
trunking”, para casos de falla en el enlace hacia el sitio maestro. Todas las fallas de los
equipos son reportadas a la terminal de gerenciamiento del sistema para análisis
subsecuentes y resolución de las mismas.
El controlador principal del sistema y controladores de sitios son instalados en un
bastidor de 19” estándar, de un tamaño adecuado para la instalación del equipo
electrónico de los mismos.
La actualización del controlador maestro contará con las licencias necesarias para:
Todos los servidores del sistema.
Firewall.
Antivirus.
Radios suscriptores a incorporarse.
Licencias para todos los sitios de repetición.
Licencias para las consolas de despacho adicionadas.
La actualización que sea necesaria para los demás dispositivos a fin de
garantizar que el sistema quede funcionando en óptimas condiciones.
Dado lo anterior se plantear una solución a todos los requerimientos y se muestra
en la siguiente tabla un costo aproximado de la migración del sistema troncalizado de la
FTE.
Tabla. 4.8. Costo Estimado de la migración
CONCEPTO CANT. COSTO UNITARIO COSTO TOTAL
Master Site 1 1.786.372 1.786.372,00
Integración Consolas Centracom 6 67.084,17 402.505,00
Actualizaciones Sitios TRUNKING 17 114.110,50 1´939.878,60
Upgrades terminales 907 297,68 270.000,00
TenSr 5 22.416,00 112.080,00
Sistemas de Energía para Migración 17 2.941,17 50.000,00
Servicios de Soporte 1 832.001,38 832.001,38
Servicios de Integración 1 843.728,00 843.728,00
Repuestos 1 412.285,00 412.285,00
TOTAL ESTIMADO UPGRADE 6´648.849,98
CAPÍTULO IV ANÁLISIS FINANCIERO
101
4.2.2 Análisis costo beneficio
Este análisis trata de cuantificar tanto costos como beneficios del proyecto
planteado, para poder estimar el impacto financiero de lo que se pretende lograr. Es
necesario indicar que los beneficios no pueden ser solo en el aspecto financiero, también
pueden tener beneficios en el aspecto social o beneficios de eficiencia y operatividad,
punto que es vital en una institución como la Fuerza Terrestre.
Anteriormente se detalló la gran inversión que ha presentado el sistema
troncalizado actual, tanto en su implementación como en su expansión con sus
correspondientes fases, por tanto se ve la necesidad de reutilizar la mayor cantidad de
equipos e infraestructura posible ya existente.
La actualización del sistema troncalizado en el master site y en los puntos de
repetición. Abarca un costo aproximado de 6´648.849,98
La elección de la tecnología APCO en el proyecto 25 para la migración garantiza
un cambio sutil a la nueva tecnología sin que esta migración represente el cese de
actividades del sistema troncalizado de la FTE. Además de un significativo ahorro
económico en cuanto a la infraestructura y equipos.
La tecnología de APCO ha sido adoptada por 65 países y con más de 750
aplicaciones a nivel mundial, esto refleja la gran acogida de esta tecnología y las
robustas soluciones que ofrece en sistemas troncalizados.
Para la migración el Sitio Maestro o Master Site, será el sitio que comprenda la
mayor transformación en cuanto a equipos y software. Los sitios de repetición será
reconfigurados o reemplazados en algunos casos para que puedan funcionar
correctamente con la nueva plataforma.
El análisis costo beneficio se ve reflejado en las ventajas que este nuevo sistema
troncalizado presta a la FTE. A continuación se muestra en la tabla 4.9 el costo
beneficio que representa para la FTE.
CAPÍTULO IV ANÁLISIS FINANCIERO
102
Tabla. 4.9. Costo Beneficio.
Oportunidad Beneficio Costo Deseable
Si No
Estándar Estándares orientados a los
usuarios - √
Interoperabilidad
El equipo de radio que es
compatible con los
estándares P25.
- √
Longevidad
Equipos que serán amigables
futuras tecnologías, siendo
posible realizar futuras
migraciones
- √
Rehusó Infraestructura
y Suscriptores
Se reutiliza casi en su totalidad
la infraestructura
construcciones
(torres, repetidoras)
- √
Aplicaciones de datos
Nueva tecnología que integra
datos ya no solo es analógica
sino digital IP
- √
Seguridad
Mayor seguridad e
encriptación tanto en voz
como datos.
- √
Datos integrados Integra Voz, Datos, IP
Funcionalidades avanzadas - √
6´648.849,98
Como se puede apreciar son muchos los beneficios que representa la migración
del sistema troncalizado pues se adopta una tecnología de punta y líder a nivel mundial,
cabe mencionar que la tecnología IP actualmente se encuentra en todas las áreas de las
comunicaciones de ahí la importancia de contar con una infraestructura y plataformas
que permitan la completa operatividad con este tipo de sistema.
En cuanto a costos el valor analizado es razonable para una migración que servirá
de base para futuras migraciones a nuevas tecnologías, se denota que el proyecto 25 y
ASTRO son estándares, por ejemplo SmartZone emplea APCO 16 y ahora la propuesta
es APCO 25 ya que se basa en el proyecto 25 que es un estándar a nivel mundial para el
desarrollo de nuevas tecnologías.
CAPÍTULO V CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 103
CAPÍTULO V
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.3 CONCLUSIONES
1. La tecnología APCO-P25 IP y las instalaciones de los sitios de repetición
pueden alcanzar distancias de hasta 100Km en áreas geográficas diversas.
2. Durante los .últimos años la tendencia de las telecomunicaciones se han
orientado hacia la tecnología IP, y es por hoy el estándar aceptado a nivel
mundial. Siendo el Sistema Troncalizado el medio principal de comunicación en
las unidades de la de la Zona Sur y Callejón Interandino del país, es
indispensable migrar hacia una nueva versión como es la APCO P25 IP.
3. Por razones de confiabilidad y eficiencia se requiere de una infraestructura de
conmutación basada en VoIP así como comunicación IP entre sitios remotos y el
sitio central, APCO P25 IP es escalable y el tráfico en la red se optimiza
respecto a las redes de circuitos, también permite la convergencia de servicios de
voz y datos y facilita la interconectividad.
4. Dada la factibilidad de interconexión con otras redes informáticas, se puede
incluir equipamiento de seguridad para prevenir ataques, acceso de usuarios no
autorizados, y virus o códigos que pudieran afectar su funcionamiento y
operación.
CAPÍTULO V CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 104
5. La propuesta de migrar el Sistema Troncalizado SmartZone a la plataforma
APCO-P25 MODO IP, es una solución completamente digital con el mejor
rendimiento posible y una excelente solución técnica para satisfacer los
requerimientos de instituciones de seguridad pública como es la FTE y permitirá
mantener operativo el Sistema Troncalizado.
6. Permite la integración de nuevos servicios de punta como son: telefonía IP,
aplicaciones GIS, entre otras además de conseguir el soporte y provisión de
repuestos a nivel nacional e internacional.
7. Ofrece funcionalidades que no pueden ser resueltas por sistemas de redes
celulares GSM como las llamadas de grupo (uno a muchos), talkaround u
operación back-to-back.
8. Se puede incorporar aplicaciones gráficas de Sistema de Información Geográfica
GIS, para lo cual habría que adquirir el software y hardware necesario
(servidores y gateways en el sitio maestro). Lo que permitiría mantener
localizados en tiempo real a las unidades de radio del sistema troncalizado.
9. APCO P25 IP duplica la capacidad del espectro radioeléctrico actual ya que de
50 Khz trabajara a 25 Khz en una primera fase y teniendo la posibilidad de
llegar a 12.5 Khz en una segunda fase.
10. El espectro radioeléctrico se encuentra utilizado en un 66% por lo que los
sistemas de radios móviles, fijos y portátiles de los sitios deben ser utilizados
con mayor frecuencia.
CAPÍTULO V CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 105
5.4 RECOMENDACIONES
1. El total de capitales invertidos en la infraestructura y equipos del Sistema
Troncalizado de la Fuerza Terrestre: $ 15.532.000,00 dólares americanos, por lo que
se torna importante no desechar toda esta inversión ya realizada.
2. El hecho de pasar a un sistema basado en IP determinará ciertas configuraciones
físicas y de red para poder ofrecer datos a los terminales. Es decir, se requiere
equipamiento de red que separe los paquetes IP de voz y datos y los servidores del
caso (AVL, SCADA, etcétera). La infraestructura requerida para realizar la
migración se basa en la Arquitectura de paquetes.
3. Con la migración del Sistema SmartZone a MODO IP, la infraestructura del Sistema
Troncalizado quedarán listos para transmitir datos a 9600 bps, según la norma
APCO-P25 actual, pero se requiere que la FTE adquieran las aplicaciones tales
como acceso a bases de datos, mensajería, AVL, etc. Las aplicaciones de
transmisión de datos son diseñadas para transmitir eficientemente en modo semi-
duplex
4. Las consideraciones técnicas para la transmisión de datos a 9600 bps se debe al
ancho de banda limitado. En una portadora de banda angosta de 25/12.5 kHz, con
modulaciones simples (analógica FM o digital de 4 niveles) y en equipos cuyo
umbral de señal útil mínima se ubica alrededor de los -120 dBm este ancho de banda
permite transmitir datos hasta 9.6 kbps. Por tanto se debe pensar en aplicaciones de
datos que pueden operar satisfactoriamente a ese rango de velocidad. Estas
aplicaciones podrían ser:
Datos de GPS (AVL).
Consulta de bases de datos.
Transmisión de mensajería electrónica liviana (texto y anexos livianos).
Transmisión de imágenes livianas de uso de inteligencia (fotos de
sospechosos, imágenes de huellas).
Transmisión de formas prediseñadas para llenar en el campo.
Intranet limitado, con campos optimizados, sin gráficos.
Control remoto y monitoreo tipo SCADA.
CAPÍTULO V CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 106
5. Referente a la comunicación IP, al sistema de comunicaciones troncalizado se
podrán integrar los sistemas de telefonía IP, para lo cual se deberá incluir un
interfaz telefónico que opere bajo la norma APCO-25.
6. Se recomienda una adecuada capacitación a los usuarios de las radios fijos, móviles
y portátiles para que, las ventajas y beneficios del sistema troncalizado APCO P25
IP sean explotados de la mejor forma posible y no se considere como una inversión.
7. APCO P25 IP ofrece una gran variedad de funcionalidades y aplicaciones por lo que
se sugiere una vez implantado el sistema troncalizado se realicen nuevos proyectos
para explotar al máximo las características de APCO P25 IP.
107
Bibliografía:
Sendín, Alberto, Fundamentos de los sistemas de comunicaciones móviles,
primera edición, editorial MacGrawHill, España febrero 2004.
Calculadora Erlang B y C, www.personal.telefonica.terra.es/web/erlang/index.htm,
agosto 2008.
Mundo Electrónico, cefisa, marzo 2004.
DIGICOM DIGITAL Proyecto Mode Troncalizado, Quito agosto del 2000
http://www.google.com.ec/url?sa=t&source=web&cd=2&ved=0CBcQFjAB&
url=http%3A%2F%2Fsysdoc.doors.ch%2FMOTOROLA%2FEEPPM.pdf&rct
=j&q=troncalizado+que+es+smartzone&ei=Hn8aTPG9KsWAlAffmtG8Cg&u
sg=AFQjCNGkFjQriCd1kFxOWl_Esk0rHvNP8g
http://www.claro.com.gt/en/Empresas/Servicios/Radios.aspx
http://www.aibarra.org/investig/tema0.htm
http://www.scribd.com/doc/14985751/Tipos-de-investigacion
http://www.p25suramerica.com/cursos.html Sistema ASTRO® 25 de Voz
y Datos Integrados Versión 7.7
http://www.p25suramerica.com/cursos.html Taller del Sitio de Repetición
GTR 8000 Laboratorios
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Fecha de Entrega:
…………………………………………………………………..
AUTOR:
________________________
Geoconda Cevallos T.
COORDINADOR DE LA CARRERA:
_________________________
Ing. Gonzalo Olmedo